一种用于动物行为观察的溶解氧调控简易方法

本方法的总体目标是在实验室环境中有效且逐步地调控溶解氧（DO）条件，以观察水生动物的行为反应。该方法的独特之处在于可广泛应用于多种动物行为实验。

适用于脊椎动物和无脊椎动物。该技术的主要优势在于既可用于课堂教学，也可用于科研目的。在距离实验室一小时交通范围内的选定野外地点，采用标准的踢网法采集至少35只石蝇。

从溪流中为每个水族箱采集四升溪水，每次实验额外再采集三升，以及若干直径不超过两厘米的石块。

回到实验室后，将岩石分配到放置在冰箱中的水族箱内，并将冰箱温度设置为溪流采集点的温度。每个水族箱中加入4升溪水，然后向每个水族箱中放入20至30只石蝇。

将连接至水族箱气泵的曝气石放入每个水箱中，以持续向水中通入室温空气。两天后，将标准壁式真空管连接至2升侧臂烧瓶的侧臂上，并向烧瓶中加入1.9升12摄氏度的溪水。

将烧瓶和导管放置于一个足够大的托盘上，该托盘可容纳冰浴且不妨碍观察侧管烧瓶内部。向托盘中加入冰块。将溶氧探头插入预先制备好的橡胶塞的一个3毫米孔中。

将一根直径为2毫米的铜管，通过另一个直径为3毫米的孔，连接带有3毫米公头软管接头的接头，使铜管从塞子底部到烧瓶底部的长度在10厘米以内。将一根长0.7米、壁薄、直径为3毫米的聚乙烯气体管连接至该接头。

检查塞子与烧瓶之间以及塞子内部管道与探针导线之间的连接是否密封良好。确保塞子和管路紧密密封至关重要，以维持反应容器内压力始终均衡，并防止氮气从容器中泄漏。将聚乙烯管插入一个装有0.4升自来水的1升烧瓶中，并用胶带固定管路，确保实验过程中管子两端始终浸没在水中。

然后，将真空烧瓶上的三毫米直径气体管路连接至水族箱用室内空气曝气器。开启曝气器，利用环境氧气对两升烧瓶中的水进行充氧。使用溶解氧探头监测水温及溶解氧浓度约五分钟。

直到密闭室内的溶解氧（DO）达到平衡状态。在加入石蝇之前，将三到四块岩石放入2升的烧瓶中，以便昆虫拥有适合做俯卧撑的底物。然后通过将气体管路从气泡发生器上断开并连接到氮气管线上，开始对溶解氧进行试验性调控。

以每小时20立方英尺的流速通入氮气，持续约40至60秒。一旦达到目标浓度，立即停止氮气流。若溶解氧浓度（DOD）降至目标值以下，使用水族箱用空气曝气器将浓度恢复至目标值。

如果在测试过程中溶解氧（DO）不稳定，请检查水的体积是否仍为1.9升，并确认没有水因冒泡而溢出。确保水温稳定，且所有接头的密封均紧密闭合。重新平衡装置后，向烧瓶中加入与观察者数量相等的石蝇。

用橡胶塞重新密封烧瓶。按照刚才演示的方法通入气体，使水中气体浓度达到目标值10毫克/升。然后记录起始水温。

让石蝇附着在烧瓶内的岩石基质上。每位观察者随后记录单只石蝇在三分钟内完成的“俯卧撑”次数。接着，将溶解氧（DO）调节至下一个实验水平，并重复三分钟的观察。

在本图中，将同一溶解氧水平下以及每次实验中的六次重复内完成的俯卧撑平均次数进行提取，用以绘制俯卧撑次数与溶解氧水平之间的关系。在这些实验中，只有溶解氧浓度显著影响了石蝇完成的俯卧撑次数，无其他变量或交互作用被证明是俯卧撑次数的显著预测因子。

一旦掌握，该技术可被重复用于实现研究者设定的特定目标。在操作过程中，应避免温度变化，因为这可能导致溶解氧（DO）的改变。通过该方法，还可结合其他手段（如调节pH值的方法），进一步探究pH和溶解氧对水生生物的影响。观看本视频后，您应具备在实验室条件下调控溶解氧水平，并开展多种动物行为实验的能力。