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时间：2019-06-11
作者：球速体育
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简介：
Aqua-RF水生生物呼吸丈量系统用于鱼类、贝类、水生无脊椎动物、鱼卵及其胚胎乃至浮游生物的耗氧量丈量，广泛应用于海洋淡水鱼类等水生生物生态学、水体情况毒理学、水产养殖、鱼类行为生理生态、水生动物发育生态及水族箱等研究。
鱼类等水生动物的呼吸代谢丈量系统通常接纳“间歇式”呼吸丈量法（下左图）：呼吸室与两个潜水泵——一个循环泵（recirculating pump）和一个交换泵（flush pump）相连，安排在水箱中。循环泵能够将呼吸通路中溶解氧混匀且包管有足量的水流经氧气传感器，而交换泵可以使水箱中的水与呼吸室内水进行交换，增补水生动物消耗的溶解氧。丈量时交换泵关闭、循环泵开启，此时呼吸室类似于“关闭式”；丈量完成后，循环泵关闭，交换泵开启，周边水体被泵入呼吸室从而使氧气水平抵达丈量前的水平（下右图）。
因此整个丈量历程可以分为2个阶段：丈量阶段（measurement phase）和交换阶段（flushing phase），两个阶段交替进行，因此可长时间对水生动物进行丈量（下左图）。通过丈量阶段溶解氧线性下降的速率（即曲线斜率）可盘算耗氧率，并可凭据多次丈量的耗氧率数据盘算代谢率（下右图）。
系统主要包括溶解氧监测单位、水流控制单位、呼吸室及管路配件，可选配溶解氧、温度等水情况控制单位。
功效特点
1.高度定制：针对差别类型的实验动物和样品，选择合适的丈量要领、传感器类型、呼吸室尺寸、潜水泵流量、管路口径等，从而制定出最佳的丈量系统
2.经典的“间歇”丈量法：，连续丈量鱼类的耗氧率，具备高时间解析度
3.“关闭”丈量法：丈量鱼卵、小型鱼的耗氧率，简单易操作
4.REDFLASH荧光光纤氧气传感器技术，高速响应、高精度丈量溶解氧，温度实时赔偿
5.氧气传感器类型多样可�。篢型“Flow-through”流通式氧气传感器或探头／探针式氧气传感器，还可选配粘贴式“Spot”氧气传感器
6.静态呼吸室客户定制，用于丈量差别种类的鱼类、贝类等差别水生动物的标准代谢率（SMR）
7.可选配动态呼吸室（游泳室），用于丈量鱼类差别游泳速度的呼吸代谢
8.可选配情况调控系统，调控温度、溶解氧及pH/pCO2（可用于海水酸化视察实验等）
9.可选配行为视察单位包括高速摄像头和行为剖析软件，用于视察剖析动物的运动状况
技术性能指标
1. 丈量参数：耗氧率MO2，标准代谢率（SMR），静息代谢率（RMR），最大代谢率（MMR）、有氧代谢率AMR等
2. 溶解氧监测单位，包括氧气丈量仪主机和氧气传感器
2.1 新一代FireSting-O2（FS-O2）丈量仪，1通道、2通道、4通道可供选配，划分可接1个、2个或4个氧气或温度传感器；另具备一个PT100热电阻温度传感器通道
2.2 最大采样频率：每秒10-20次
2.3 内置气压传感器，300－1100mbar，0.06mbar区分率，精确度±3mbar
2.4 内置湿度传感器，0－100%RH，区分率0.04%，精确度±0.2%
2.5 具模拟输出和自动模式，0－2.5VDC
2.6 USB2.0接口，通过USB口PC供电，20mA@5VDC
2.7 端口：串行接口UART
2.8 大�。�78x120x24mm，重290g
2.9 操作情况：0-50℃，非冷凝
2.10 软件：Pyro Workbench，Windows7/8/10，最低配置700MB硬盘、1GB内存、1360×768屏幕区分率
2.11 软件具备耗氧率盘算和漂移赔偿的功效
2.12 氧气传感器：溶解氧最佳丈量规模 0-22mg/L，最大丈量规模0-44mg/L，检测极限 0.01mg/L（溶解氧），响应时间（t90）低至0.3s
2.13 氧气传感器多种可选，包括探头、探针、裸光纤等接触式传感器以及薄膜贴、流通管、呼吸瓶等非接触传感器
3. 水流控制单位，包括潜水泵和准时装置，可实现潜水泵自动交替开闭
3.1 潜水泵：流量5L/min和10L/min可选，可选配小型水泵
3.2 准时装置可永久重复循环开关，一键启动，具备断影戏象
4. 呼吸室：丙烯酸材质，呼吸室内径和长度凭据鱼类体重和体长确定。还可凭据动物形状及用户具体要求定制其他种种类型的呼吸室，如斑马鱼呼吸室，适用于螃蟹、蚌等其他水生动物的呼吸室等
应用案例
1. 澳大利亚珊瑚礁研究中心研究了海洋水温变暖的配景下鱼类对情况的适应与规避行为。研究人员选取对温度比较敏感的珊瑚礁鱼类模式物种-蓝绿色雀鲷Chromis viridis，使用FSO2氧气丈量仪丈量了其在控温情况中的最大代谢率MMR、标准代谢率SMR及有氧代谢率AMR。研究结果宣布在2016年的《Global Change Biology》杂志。
2. 来自澳大利亚海洋科学研究所和哥德堡大学的科学家对鲈鱼的耐热性的生理基础进行研究，划分对有氧呼吸代谢率和静脉血分压进行了丈量。
3. 詹姆斯·库克大学的研究者使用FSO2四通道丈量仪和薄膜贴式氧气传感器丈量鱼类的耗氧率，即有氧代谢率（静息代谢率和最大代谢率），用以研究全球气候变革相关胁迫，包括温度升高和海水酸化，对珊瑚鱼生理的影响。
4. 美国伍兹霍尔海洋研究所的研究者使用使用FSO2四通道丈量仪和薄膜贴式氧气传感器丈量海洋无脊椎动物，其使用注射器当做呼吸室，可凭据动物巨细和代谢率灵活调解体积。
近年部分参考文献
1. Beman, J. M. et al. Biogeochemistry and hydrography shape microbial community assembly and activity in the eastern tropical North Pacific Ocean oxygen minimum zone. Environmental Microbiology n/a,.
2. Stadler, M., Ejarque, E. & Kainz, M. J. In-lake transformations of dissolved organic matter composition in a subalpine lake do not change its biodegradability. Limnology and Oceanography 65, 1554–1572 (2020).
3. Shrestha, P. et al. Biodegradation testing of volatile hydrophobic chemicals in water-sediment systems – Experimental developments and challenges. Chemosphere 238, 124516 (2020).
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9. Long, M. H. & Nicholson, D. P. Surface gas exchange determined from an aquatic eddy covariance floating platform. Limnology and Oceanography: Methods 16, 145–159 (2018).
10. Boyko, V., Torfstein, A. & Kamyshny, A. Oxygen Consumption in Permeable and Cohesive Sediments of the Gulf of Aqaba. Aquat Geochem 24, 165–193 (2018).
11. Habary, A., Johansen, J. L., Nay, T. J., Steffensen, J. F. & Rummer, J. L. Adapt, move or die – how will tropical coral reef fishes cope with ocean warming? Glob Change Biol 23, 566–577 (2017).
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