实验一 潮间带常见底栖生物的分类、特征识别
实验目的：通过海边采集潮间带常见底栖生物样品，学会常见潮间带底栖生物的识别与种类特征的了解。
实验内容：软体动物、棘皮动物和甲壳动物的采集与分类识别。具体内容如下：
棘皮动物
棘皮动物门的特点：
1、成体五辐射对称，幼体两侧对称。
（1）内骨骼向外突起形成的棘状突。
（2）肌肉质的圆锥形肉刺。
围脏腔：围绕内脏器官的腔。
围血系统：围绕循环系统的管腔。
（一）海参
（二）海胆
海胆大多生活于海底，喜欢栖息在海藻丰富的潮间带以下的海区礁林间或石缝中，以及坚硬沙泥质浅海地带，具有避光和昼伏夜出的特性。天生胆小，只要一见敌人，就会逃跑，但是海胆不能很快的移动。
海胆是会随着摄食而作出运动：若食物丰富的话，每天海胆可能只移动10厘米；若食物稀少，则每天可以移动超过1公尺。海胆的运动是靠透明、细小、数目繁多及带有黏性的管足及棘刺来进行的。管足在运动时，与海星相似，可以抓紧岩石，而位於底部的棘刺则是把海胆的身体抬起，以帮助海胆随意的运动。它们运动时可以随时以步带的方向作为前导，不用转头。当海胆被反转时，它的棘刺及管足更可以把它翻正。
海胆的食粮十分广泛，肉食性的会以海底的蠕虫、软体动物或其他棘皮动物为食粮，而草食性的主要食物是藻类，另外，亦有以有机物碎屑、动物屍体为食的海胆等。
甲壳动物
（一）中国对虾
（二）梭子蟹
软体动物
软体动物门是动物界中仅次于节肢动物门的第二大门。该门动物身体柔软，左右对称，不分节，由头部、足部、内脏囊、外套膜和贝壳等五部分组成。因大多数软体动物体外覆盖有各式各样的贝壳，所以通称贝类。常见的经济种类有蚶类、虾夷扇贝、海湾扇贝、栉孔扇贝、蛤仔，蛏子、螺类、鲍等。
（一）鲍鱼
（二）虾夷扇贝
实验二 潮间带环境和生态系统特征实验
实验目的：通过现场综合观察，了解潮间带的环境和生态系统特征，了解潮间带水环境特点，学会常规水环境指标的测定方法，学会GPS的使用并掌握GPS的作用原理，培养学生认识自然分析自然的能力。
实验内容：水温测定，盐度测定,pH测定，溶解氧测定以及GPS的正确使用。具体内容如下：
1、水温
1.1表层水温表法
表层水温表用于测量海洋、湖泊、河流、水库等的表层水温度。
测量方法：
用表层水温表测量时应先将金属管上端的提环用绳子栓信，在离船舷0.5 m以外的地方放入0～1 m水层中，待与外部的水温达到热平衡之后，即感温3 min左右，迅速提出水面读数，然后将筒内的水倒掉，把该表重新放入水中，再测量一次，将两次测量的平均值按检定规程修订后，即为表层水温的实测值。
风浪较大时，可用水桶取水进行测量，测量时把表层水温表放入水桶内，感温1～2min后，将水桶和表管中的水倒掉，重新取水，将该表再放入水桶中，感温3 min读数，然后过1 min再读数，当气温高于水温时，把两次读数偏低的一次读数，按检定规程修订后的值，即为表层水温的实测值。反之，把两次读数偏高的一次读数，按检定规程修度后的值，即为表层水温的实测值。
1—铜帽；2—出厂编号；3—毛细管；4—铜丝；5—标度板；6—外套管；7—鞍形托架；8—感温泡
图1
1.2颠倒温度表法
颠倒温度表用以测量表层以下水温。颠倒温度表分为：测量海水温度的闭端颠倒温度表和测量海水深度及温度的开端颠倒温度表。
测量方法：
1.2.1 检查仪器设备
颠倒采水器检查：采水器活门密封良好，弹簧松紧适宜，气门不漏气，固定夹和释放器无故障；颠倒温度表检查：要符合ZBY 116—82颠倒温度表标准的要求；绞车和钢丝绳的检查：绞车转动灵活，刹车和排绳器性能良好，钢丝绳不能有断股、扭折或细刺。
1.2.2 操作步骤
1—外套管；2—副温度表；3—主温度表；4—主温度表贮蓄泡；5—盲枝；6—断点；7—圆环；8—出厂编号及卡箍；9—主温度表接收泡；
10—副温度表贮蓄泡；11—卡箍；12—弹簧片；13—付温度表安全泡；
14—水银槽；15—软木塞；16—开端颠倒温度表椭圆弹簧键
图2
根据调查和监测要求确定观测层次，并将各层次的采水器号、温度表号和V0值记录。将预测底层的采水器挂在离重锤1 m的钢丝绳上，当钢丝绳端的重锤降至海面时，将计数器指针拨至0。依各水层的间距h和计数器校正系数A，求得各水层的计数器示值，其式为：L=h+a。
然后根据计数器示数将预定各层的采水器相继挂在钢丝绳上，并挂好使锤。每挂一个采水器，检查固定是否牢固，水龙头、气门是否关好。
2、pH
pH计法
本法适用于大洋和近岸海水pH值的测定。
水样采集后，应在6 h内测定。如果加入1滴氯化汞溶液（25 g/L），盖好瓶盖，允许保存2 d。
水的色度、浑浊度、胶体微粒、游离氯、氧化剂、还原剂以及较高的含盐量等干扰都较小，当pH大于9.5时，大量的钠离子会引起很大误差，读数偏低。
分析步骤
1、仪器接通电路，预热20 min。将pH-mV选择开关置于“pH”位置。
2、装上烧杯架、电极夹等，将玻璃电极和甘汞电极分别固定在夹子上(甘汞电极的下端应比玻璃电极的下端略低一些)。电极分别接入相应的插孔和接线柱上。
3、用水淋洗电极(甘汞电极内要有结晶的氯化钾，并将下端橡胶塞拨除)，经滤纸吸干后，电极移入定位的标准缓冲溶液中
4、定位
在测试样品前，要首先用标准缓冲溶液标定。选择pH值与待测溶液的pH值相近的标准缓冲溶液作为定位溶液，如果不知被测溶液的大概范围时，选用磷酸盐标准缓冲溶液(0.008 695 mol/L磷酸二氢钾(KH2PO4)和0.030 43 mol/L磷酸氢二钠(Na2HPO4)标准混合缓冲溶液(25℃时，pH=7.413))。定位步骤如下：
4.1 使仪器温度补偿器的刻度与溶液的温度一致。
4.2 仪器调零，使之显示于±0之间。
4.3 按下“读数”开关，调节“定位器”，使显示读数为该温度下的pH值(由表20中查得)，注意定位时，必须使电极电位充分平衡稳定。
4.4 定位完毕，放开读数开关“定位”旋钮就不得随意旋动，否则需重新定位。
5、样品的测定
5.1 移上电极，用蒸馏水淋洗电极末端经滤纸吸干，插入待测溶液，不时旋动盛溶液的烧杯，使电极电位充分平衡。
5.2 使仪器“温度补偿器”的刻度与被测溶液的温度一致。
5.3 仪器调零，按下“读数开关”，读取被测样品的pH值，放开“读数开关”，将数据填在pH分析记录表26中。
5.4 如果仪器使用2～3 h后，或者温度变化超过2℃时需重新定位。
5.5 测定结后，移出电极，用蒸馏水淋洗干净，将甘汞电极的橡皮塞套好，存放在电极盒内，玻璃电极浸放在蒸馏水中。
6、记录与计算
按分析记录表的要求将数据逐项填写并计算。
将实验室测得的数据换算成现场的pH值，应按下式进行温度和压力校正。
式中：pHw，pHm——分别为现场和实验室测定pH值；
tw和tm——分别为现场和实验室测定的水温，(℃)；
d——水样的深度，(m)；
α——温度校正系数；
β——压力校正系数；
α(tm-tw)和β值由表中查得
3、盐度
盐度计法
适用于在陆地或船上实验室中测量海水样品的盐度。典型的仪器应用范围。
2＜＜ S＜＜ 42，－2℃＜＜θ＜＜ 35℃
分析步骤
1、准备：将被测样品放置至与标准海水温差在±2℃内，以备测量。
2、测温测盐检查
2.1 将温盐转换开关转到测温档，将读取的温度与室温比较，其偏差在±1℃范围内，则测温桥路正常。
2.2 将储水杯下面的放水旋钮拧紧。将盐度已知的海水置于电导池下面的进水管处，电导池旋塞置进水位置，打开气泵开关，用左手中指按紧储水杯上面的气孔，此时海水将缓缓注入电导池。当电导池出水口有少许海水溢入储水杯时，即将电导池进水旋塞置关闭位置，放开手指，关闭气泵，此时电导池内充满海水。根据实测水温，从仪器面板温度换算表上查出对应的R2值，将R2置于相应的位置。将温盐转换开关转到测盐档，R0旋钮置于已知海水电导率比的位置，调节R1旋钮，指零表头指零，则测盐系统正常。
3、定标
3.1 将标准海水缓缓充入电导池内，清洗1~2次后，测量标准海水的温度，记入记录表内。
3.2 从仪器面板温度换算表上查出对应的R2值，并将R2旋钮旋至此值。
3.3 按标准海水盐度值查国际海洋学常用表Ⅰa给出电导率比R15,根据所测温度t和电导率比R15查海洋学常用表Ⅱa，给出盐度修正量ΔS,按公式S=S未修正+ΔS，求得S未修正，再从表Ⅰa查出对应的电导比Rt。此值即为所测温度t(℃)下，标准海水电导率比的定标值。
例：标准海水盐度值S=34.544
由导池温度θ=21℃
由表查出 R15=0.988 35
由表查t=21℃，R15=0.98~0.99得ΔS=－0.001
S未修正=S－ΔS = 34.545
查表R21=0.988 38
将标准海水的定标值Rt旋到电导率比的相应位置上。
3.4 将温盐转换开关转到测盐档，调节R1旋钮，使指零表头指零，关闭搅拌，将水放掉。如此重复充灌调节，直到出现重复读数为止，即完成仪器定标。将R1值记入记录表内。
4、样品测量
启动气泵，将样品水缓缓吸入电导池内，清洗1~2次。当样品水从电导池溢水口溢出时，立即关闭电导池进水旋塞，断开气泵电源，启动搅拌。温盐转换开关转到测湿档，测量海水样品的温度，记入记录表内。将温盐转换开关转到测盐档，调节Rt旋钮，使指零表头指零，关闭搅拌，放掉电导池的水样。若两次侧量，电导比旋钮最后一位变动小于6时，则认为两次测量是重复的，将测得的海水样品的电导率比Rt数值记入表。
4、溶解氧
碘量法：
本法适用于大洋和近岸海水及河水、河口水溶解氧的测定。
方法原理
水样中溶解氧与氯化锰和氢氧化钠反应，生成高价锰棕色沉淀。加酸溶解后，在碘离子存在下即释出与溶解氧含量相当的游离碘，然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定游离碘，换算溶解氧含量。
试剂及其配制
除另有说明，所用试剂均为分析纯，水为蒸馏水或等效纯水。
1、氯化锰溶液：
称取210g氯化锰(MnCl2·4H2O)，溶于水，并稀释至500mL。
2、碱性碘化钾溶液：
称取250g氢氧化钠(NaOH)，在搅拌下溶于250mL水中，冷却后，加75g碘化钾(KI)，
3、硫酸溶液:1+1。
在搅拌下，将50mL浓硫酸(H2SO4，ρ=1.84g/mL)小心地加到同体积的水中，混匀。
4、硫代硫酸钠溶液：c(Na2S2O3·5H2O)=0.01mol/L。
5、淀粉溶液：5g/L。
6、碘酸钾标准溶液：c(1/6KIO3)=0.0100mol/L
称取3.567g碘酸钾： (KIO3，优级纯，预先在120℃烘2h，置于硅胶干燥器中冷却)，溶于水中，全量移入1000mL量瓶中，加水至标线，混匀。置于冷暗处，有效期为一个月。使用时量取10.00mL加水稀释至100mL，此液浓度为0.0100mol/L。
仪器及设备
——水样瓶：容积125mL左右，瓶塞为锥形，磨口要严密，容积须经校正；
——玻璃管：直径5-6mm,长12cm;
——乳胶管：直径同玻璃管，长20-30cm；
——溶解氧滴定管：25mL，分刻度0.0.5mL；
——电磁搅拌器：转速可调至150-400r/min；
——玻璃磁转子：直径约3-5mn，长25mm；
——锥形烧瓶：250mL；
——碘量瓶：250mL；
——量筒：100mL；
——烧杯：500，1000mL；
——双联打气球;
——试剂瓶：500mL，5个；棕色10，2 500mL；
——定量加液器：5mL，4个；
——移液吸管：20mL；
分析步骤
1、水样的固定
打开水样瓶塞，立即用定量加液器(管尖插入液面)依序注入1.0mL氯化锰溶液(32.1.3.1)和1.0mL碱性碘化钾溶液(32.1.3.2)，塞紧瓶塞(瓶内不准有气泡)，按住瓶盖将瓶上下颠倒不少于20次。
2、测定步骤
2.1 样品固定后约1h或沉淀完全后打开瓶塞(若在水样瓶中全量滴定，则勿摇动沉淀，小心地虹吸出上部澄清液)，立即用定量加液器注入1.0mL硫酸溶液(32.1.3.3)。
2.2 塞好瓶塞，反复颠倒样品瓶至沉淀全部溶解。
2.3 静置5min，小心打开溶解氧瓶塞，量取100mL(或适量)经上述处理后的水样，移入锥形瓶中(若全量滴定，可不移入锥形瓶)，顺瓶壁轻轻放入一个玻璃磁转子，将锥形瓶置于滴定台上。
2.4 将已标定的硫代硫酸钠溶液(32.1.3.4)注满溶解氧滴定管，开动电磁搅拌器，进行滴定。
2.5 将滴定管读数记于溶解氧分析记录表31中。
记录和计算
a)水样中溶解氧浓度：
式中：——水样中溶解氧浓度，mg/L；
V——滴定样品时用去硫代硫酸钠溶液体积，mL；
c——硫代硫酸钠溶液的浓度，mol/L；
V1——滴定用全部或部分固定水样的体积，mL；
，其中V2——固定水样总体积(水样瓶的容积)，mL；2为试剂体积，mL；
b)饱和度的计算
氧的饱和度(%)=O2/O′2×100
式中：O2——测得的含氧量，mg/L；
O′2——现场的水温及氯度条件下，样品中氧的饱和含量，mg/L。
5、GPS使用
1、GPS系统的组成
GPS有三个独立的部分组成：
空间部分：21颗工作卫星，3颗备用卫星
地面支撑系统：1个主控站，3个注入站，5个监测站。
用户设备部分：接受GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。我们现在用的就是用户设备部分。
2、GPS定位原理
卫星不断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算球场接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。
常见名词含义：
航点：GPS接收机中所有的位置点，都可以称为航点。
航路点：有使用者自行设定的航点。
兴趣点：GPS接收机中地图上的信息点，例如银行、大厦、学校等。
航线：依次经过若干航点的有使用者自行编辑的行进路线。
航迹：使用者已经行进过的路线的轨迹。航迹是以点的形式存储在GPS接收机中的。
