專利名稱：用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置及野外操作方法
技術領域：
本發明涉及土壤生物科學技術領域，具體的說，本發明涉及一種用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置及野外操作方法技術領域。
背景技術：
生物結皮作為干旱荒漠地區特殊環境的產物，是由苔蘚植物、細菌、真菌、藍綠藻、 地衣與土壤形成的有機復合體。生物結皮在其發育過程中，積極參與土壤的形成，具有改變土壤理化性質、增加土壤有機質含量的功能，對土壤抗侵蝕性能的提高有著顯著功效。土壤生物結皮抗逆性強，具有光合、生物固氮兩大生理功能，光能利用率遠高于高等植物，能夠有效的利用光能資源，可以在干旱、嚴寒、鹽堿、土壤貧瘠的惡劣的環境下發育生長，形成 5-50mm厚的地表覆蓋物，從而增強地表的穩定性，有效地減小荒漠地表的侵蝕，在防風、固沙、防止土壤侵蝕、改變水分分布狀況等方面起著重要作用。生物土壤結皮的出現是固定沙丘形成的重要標志，預示著荒漠化生境的轉變，它的形成使土壤表面在物理、化學和生物學特性上均明顯不同于松散沙土，具有較強的抗風蝕功能和重要的生態及地學效應，成為荒漠地區植被演替的重要基礎。由于生物結皮獨特的生理生態過程和在干旱區生態恢復中表現出其它植物不可替代的生態功能，使其研究愈來愈引起眾多生態學家的關注。在對生物結皮的研究中，有時需取原狀土在室內進行培養或進行風洞實驗檢測其抗風蝕能力。但對于沙漠生物結皮，土壤質地松軟，取樣時又要保持結皮表面的完整性。由于沙土的流動性很大，這些實驗的取樣過程中，既要保持生物土壤結皮表面的完整性，又要避免結皮層和下層土壤的分離。因此，探索和研究合適的生物土壤結皮的取樣裝置和方便適用的取樣方法，特別是亟需合適的用于風洞或盆栽實驗的生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置，對于應用于沙漠生物結皮和防風固沙有著極為重要的理論和實踐
眉、ο
發明內容
針對國內外未見有關合適的生物土壤結皮的取樣裝置和方便適用的取樣方法，特別是針對風洞或盆栽實驗的生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置，現有技術未見報道。本發明的目的在于提供一種適用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置及野外操作方法，本發明成功地解決了取樣器的設計和野外操作方法，特別適合于風洞或盆栽實驗的生物土壤結皮原狀樣品的取樣，保證了生物土壤結皮樣品的完整性。本發明具體提供一種用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置，該裝置用白鐵皮制作長40cm，寬25cm的鐵皮盒體，兩側安裝活動門，具備單側活頁，均可以打開，頂部無蓋。同時，本發明提供了用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置的野外操作方法，具體操作步驟如下(1)生物結皮及土樣噴濕首先對要采集的生物土壤結皮區域進行噴濕處理，噴施水分時，應先在結皮表面覆蓋一層較薄的紗布，在紗布表面持續地噴施水分，以保證水分散落時不會因水滴、流的重力作用破壞結皮表面的微結構；對采集的土樣進行噴濕處理，以采集土樣后不散開為宜。(2)挖出土壤剖面取樣前，先用平頭鏟在處理好的取樣面垂直方向用鐵锨挖取深度為30cm的土壤剖面，實際深度應以稍深于樣品厚度為宜；此時的裸露剖面由于先前的濕潤作用而保持完整，土層不會塌陷、滑落。(3)原狀生物土壤結皮樣品采集打開用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置的一側擋板，在垂直于土壤剖面的方向緩緩水平推進取樣裝置；當推進至取樣裝置的左側末端， 用平頭鐵锨將右側土樣垂直切下，取出土樣后，將右側門關閉并通過鎖扣固定，以防運輸過程中樣品的散落和破碎。本發明提供了風洞與盆栽實驗備用樣品土樣取出后，小心將樣品運回實驗室，用于生物結皮培養和風洞實驗備用樣品。通過實施本發明具體的技術內容，可以達到以下有益效果。本發明通過上述提供的用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置，以及用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置的野外操作方法，經過風洞與盆栽實驗，證明了本發明提供的用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置及野外操作方法具有良好的應用價值和實用性。本發明成功地解決了用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置的設計和野外操作方法，特別適合于風洞或盆栽實驗的生物土壤結皮原狀樣品的取樣，成功地解決了土壤磨片前的取樣與前處理問題，保證了生物土壤結皮樣品的完整性。
圖1顯示為用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置的結構示意圖，圖中，1為單側活頁，2為鎖扣，3為側門轉軸。圖2顯示為用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置的使用狀態圖。
具體實施例方式下面，舉實施例說明本發明，但是，本發明并不限于下述的實施例。實施例一用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置該用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置用白鐵皮制作長40cm，寬25cm的鐵皮盒體，兩側安裝活動門，具備單側活頁，均可以打開，頂部無無蓋。實施例二 用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置的野外操作方法用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置的野外操作方法，具體操作步驟如下(1)生物結皮及土樣噴濕首先對要采集的生物土壤結皮區域進行噴濕處理，噴施水分時，應先在結皮表面覆蓋一層較薄的紗布，在紗布表面持續地噴施水分，以保證水分散落時不會因水滴、流的重力作用破壞結皮表面的微結構；對采集的土樣進行噴濕處理，以采集土樣后不散開為宜。(2)挖出土壤剖面取樣前，先用平頭鏟在處理好的取樣面垂直方向用鐵锨挖取深度約為30cm的土壤剖面，實際深度應以稍深于樣品厚度為宜；此時的裸露剖面由于先前的濕潤作用而保持完整，土層不會塌陷、滑落。(3)原狀生物土壤結皮樣品采集打開用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置的一側擋板，在垂直于土壤剖面的方向緩緩水平推進取樣裝置；當推進至取樣裝置的左側末端， 用平頭鐵锨將右側土樣垂直切下，取出土樣后，將右側門關閉并通過鎖扣固定，以防運輸過程中樣品的散落和破碎。(4)風洞與盆栽實驗備用樣品土樣取出后，小心將樣品運回實驗室，用于生物結皮培養和風洞實驗備用樣品。實施例三風洞實驗風洞實驗時，將樣品置于風洞場內，打開取樣裝置的兩側小門，使其緊貼側壁，確保兩側開口方向與風向一致，然后調節風洞中的風速，觀察不同破損率條件下結皮表面的沙粒啟動狀況，并記錄相應的啟動風速。本裝置簡單易行，取樣方便，可以保持原狀土，在風洞實驗中，打開側門，容易測定沙面的啟動風速，方便實用。實施例四盆栽實驗盆栽實驗中，將取樣裝置中的樣品置于培養架上進行培養，關閉兩側小門，整個取樣器作為盆栽載體使用，取樣裝置中的土壤使生物結皮的生長基質不發生改變，土壤穩定， 加之在實驗室內其它條件的控制，生物結皮的培養更接近沙漠中的實際生長環境。
權利要求
1.一種用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置，其特征在于，所述的裝置用白鐵皮制作長40cm，寬25cm的鐵皮盒體，兩側安裝活動門，具備單側活頁，均可以打開，頂部無蓋。
2.一種如權利要求1所述的取樣裝置的野外操作方法，其特征在于，所述的具體操作步驟如下(1)生物結皮及土樣噴濕首先對要采集的生物土壤結皮區域進行噴濕處理，噴施水分時，應先在結皮表面覆蓋一層較薄的紗布，在紗布表面持續地噴施水分，以保證水分散落時不會因水滴、流的重力作用破壞結皮表面的微結構；對采集的土樣進行噴濕處理，以采集土樣后不散開為宜；(2)挖出土壤剖面取樣前，先用平頭鏟在處理好的取樣面垂直方向用鐵锨挖取深度為30cm的土壤剖面，實際深度應以稍深于樣品厚度為宜；此時的裸露剖面由于先前的濕潤作用而保持完整，土層不會塌陷、滑落；(3)原狀生物土壤結皮樣品采集打開用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置的一側擋板，在垂直于土壤剖面的方向緩緩水平推進取樣裝置；當推進至取樣裝置的左側末端，用平頭鐵锨將右側土樣垂直切下，取出土樣后，將右側門關閉并通過鎖扣固定，以防運輸過程中樣品的散落和破碎。
全文摘要
本發明公開了一種合適的用于生物土壤結皮原狀樣品取樣裝置及野外操作方法。該裝置用白鐵皮制作長40cm，寬25cm的鐵皮盒，兩側安裝活動門，具備單側活頁，均可以打開，頂部無無蓋。通過生物結皮及土樣噴濕，取樣前，先用平頭鏟在處理好的取樣面垂直方向用鐵锨挖取深度為30cm的土壤剖面，打開取樣裝置的一側擋板，在垂直于土壤剖面的方向緩緩水平推進；當推進至取樣裝置的左側末端，用平頭鐵锨將右側土樣垂直切下，取出土樣后，將右側門關閉并通過鎖扣固定，以防運輸過程中樣品的散落和破碎。本發明適合于風洞或盆栽實驗的生物土壤結皮原狀樣品的取樣，對應用于沙漠生物結皮和防風固沙提供可行的生物材料，具有廣闊的應用領域。
文檔編號A01G1/00GK102359887SQ20111016506
公開日2012年2月22日 申請日期2011年6月20日 優先權日2011年6月20日
發明者張丙昌, 張元明, 王敬竹 申請人:中國科學院新疆生態與地理研究所