浮游生物计数框
浮游生物计数框是通过将水样中的浮游生物固定在一个特定区域内，利用显微镜进行计数的一种设备。
优缺点
一、优点：
1.直观准确：直接观察和计数，结果可靠。
2.标准化：方法成熟，数据可比性强。
3.成本低：设备相对简单，无需昂贵仪器。
4.可分类：在计数的同时，可以对浮游生物进行种类鉴定。
二、缺点：
1.耗时：沉降和显微镜计数过程非常耗时，尤其是浮游生物密度高时。
2.主观性：计数结果受操作人员经验和判断影响。
3.不能实时：无法提供实时监测数据。
4.破坏性：样品在计数后通常无法复用。
核心原理
生物计数框的核心原理是：将一定体积的水样进行浓缩，让浮游生物自然沉降到一个已知底面积的计数框底部，然后在显微镜下对沉降区域内的浮游生物进行计数，从而推算出原始水体中浮游生物的单位体积密度（如：个/升）。这个过程可以分解为以下几个关键步骤：
1.水样浓缩
采集一定体积的水样（如1升、10升等）。
通过过滤（使用浮游生物网，如20μm或64μm孔径）或静置沉淀（利用重力自然沉降），将水样中的浮游生物从大量水体中浓缩到一个较小的体积中。
这一步大大减少了需要显微镜观察的体积，提高了计数效率。
2.转移至计数框
将浓缩后的浮游生物样品（通常为几毫升到几十毫升）定量转移到浮游生物计数框中。
计数框是一个带有精确刻度的浅槽或浅盘，其底面积是已知且标准化的（例如，常见的Uterkel计数框底面积为385 mm2）。
3.沉降
将装有样品的计数框静置一段时间（通常为数小时至一夜）。
在此期间，浮游生物会由于重力作用自然沉降到计数框的底部。
沉降过程确保了所有浮游生物都集中在显微镜易于观察的平面上，避免了在悬浮状态下计数的困难。
4.显微镜计数
将沉降后的计数框置于倒置显微镜（Inverted Microscope）下进行观察。
倒置显微镜的物镜在下方，可以直接观察计数框底部的沉降物，非常适合观察贴底的样品。
观察者按照预定的计数路径（如“之”字形扫描）或选择代表性视野，对整个计数区域内的浮游生物进行逐个计数。
对于数量极多的微小浮游植物（如硅藻、甲藻），有时会采用分格计数法（如果计数框有网格）或部分计数再推算的方法。
5.密度计算
根据以下公式计算原始水体中浮游生物的密度：密度(个/升)=(N×Vc×1000)/(Vs×Vf)
N：在计数框中实际计数到的浮游生物个体总数。
Vc：计数框的容积（mL）或浓缩后样品的体积（mL）。
Vs：原始水样的体积（L）。
Vf：用于显微镜计数的分样体积（mL）。如果计数了全部浓缩样品，则Vf=Vc。
1000：将mL转换为L的系数。
设计特点
1.已知底面积：这是定量计算的基础，所有计算都依赖于这个精确值。
2.浅槽设计：深度较浅，有利于浮游生物快速、均匀地沉降到底部。
3.透明材质：通常由光学玻璃或透明塑料制成，便于显微镜透射光观察。
4.标准化：如Uterkel计数框是国际通用的标准器，保证了不同实验室间数据的可比性。
5.可加盖：防止样品蒸发和污染。
应用领域
一、环境监测与生态评估
1.水体健康评估：
浮游生物是水生态系统中的关键指示生物。通过定期使用计数框监测浮游生物的种类组成、丰度（密度）和群落结构，可以评估湖泊、河流、水库、湿地等水体的生态健康状况。
例如，蓝藻（蓝细菌）的暴发性增长是水体富营养化的典型标志，可通过计数框进行定量监测。
2.富营养化监测：
水体中氮、磷等营养盐过剩会导致浮游植物（尤其是藻类）过度繁殖。通过计数框测定藻类密度（如细胞数/升），可以量化富营养化程度，为水环境治理提供数据支持。
3.生物多样性调查：
在生物多样性研究中，计数框用于记录不同水域中浮游生物的物种数量、优势种和稀有种，构建生物多样性指数，评估生态系统的稳定性和完整性。
4.污染影响评估：
监测工业废水、农业径流或城市污水排放对受纳水体浮游生物群落的影响。敏感物种的消失或耐污物种的增加可反映污染程度。
二、水质管理与饮用水安全
1.水源地监控：
对自来水厂的取水水源进行定期浮游生物监测，防止藻类（如产毒蓝藻）进入水处理系统，保障原水水质安全。
2.水处理过程控制：
在水厂的预处理或深度处理环节，监测浮游生物的去除效率，优化混凝、沉淀、过滤等工艺参数。
3.藻华预警：
通过高频次的浮游生物计数，建立藻类密度变化趋势，实现对有害藻华（如赤潮、绿潮）的早期预警。
三、水产养殖与渔业管理
1.养殖水体管理：
在鱼、虾、贝类等水产养殖中，浮游生物是重要的天然饵料（如轮虫、枝角类、桡足类）或潜在的竞争者/病原体携带者。
使用计数框监测养殖池塘中浮游生物的饵料生物密度和有害藻类密度，指导投饵、施肥和水质调控。
2.苗种培育：
在育苗阶段，精确控制轮虫、卤虫等饵料生物的密度至关重要。计数框用于监测饵料培养池中的生物量，确保苗种获得充足营养。
3.渔业资源评估：
浮游动物是许多鱼类幼体的主要食物来源。通过监测其丰度，可以间接评估鱼类资源的潜在生产力。
四、科学研究与学术教育
1.生态学与湖沼学研究：
在实验室和野外研究中，计数框是进行浮游生物种群动态、食物网关系、生态位竞争等基础生态学研究的标准工具。
2.环境毒理学：
用于评估化学污染物（如农药、重金属）对浮游生物的急性或慢性毒性效应，通过计数其存活率、繁殖率等指标。
3.气候变化研究：
监测长期气候变化（如水温升高）对浮游生物群落演替的影响。
4.教学与培训：
在高校和科研机构的生物学、生态学、环境科学课程中，浮游生物计数是学生掌握显微镜操作、生物分类和定量分析技能的经典实验内容。
五、其他应用领域
1.海洋学研究：
在近海、河口和大洋调查中，用于评估海洋浮游生物的初级生产力和生物地球化学循环。
2.污水处理：
在活性污泥法处理系统中，监测原生动物（如钟虫、累枝虫）等指示性浮游动物的种类和数量，用以评估污泥的成熟度和处理效果（生物相分析）。
3.生物入侵监测：
监测外来浮游生物物种（如某些入侵性桡足类）的出现和扩散情况。