用于原位監(jiān)測漂浮植物根系的固定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及植物生理生態(tài)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于原位監(jiān)測漂浮植物根系的固定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]根系是植物的主要營養(yǎng)器官，為植物新陳代謝攝取各種營養(yǎng)元素，在植物生長發(fā)育過程中起著極為重要的作用。因此，根系生理生態(tài)研究已成為當(dāng)今研究的焦點(diǎn)。根系生長狀況是根系生理生態(tài)特征的基礎(chǔ)，深入準(zhǔn)確地連續(xù)測量和分析植物根系生長特征及其參數(shù)，對于深入了解根系生理過程和生態(tài)功能等具有重要意義。然而，由于根系生長在地下，準(zhǔn)確取樣、測定、觀察存在一定困難，根系研究進(jìn)展緩慢，尤其是濕地植物，它們多生長于水生或濕生環(huán)境中，其根系隱藏在水體或淤泥中，進(jìn)一步增加了對其研究的難度，從而限制了對水生植物根系生理生態(tài)過程的進(jìn)一步研究，影響了對濕地植物生態(tài)特征和功能的認(rèn)識(shí)及評(píng)價(jià)。目前，國際上已將植物根系研究作為前沿性和基礎(chǔ)性科研方向開始進(jìn)行詳盡的研究，但多集中于陸地植物根系，即主要在森林和草地生態(tài)系統(tǒng)中開展此類研究。研究方法主要采用非野外監(jiān)測(如盆栽法、氣培法、營養(yǎng)液培養(yǎng)法等)和野外監(jiān)測(如挖掘法、土鉆法、土柱法、剖面法等)兩大類方法，技術(shù)相對比較成熟。近幾年，隨著對植物根系研究的深入，國內(nèi)外已開始廣泛應(yīng)用植物根系生長監(jiān)測系統(tǒng)對植物根系進(jìn)行原位監(jiān)測和研究，即通過埋設(shè)根管于土壤中，使植物貼服于根管壁生長，將直立掃描頭伸入根管內(nèi)，通過該系統(tǒng)配置的旋轉(zhuǎn)式360度多層次線性掃描頭，可非破壞性的獲取根系原位的生長動(dòng)態(tài)圖像，繼而借助分析系統(tǒng)對獲取的根系圖像進(jìn)行全方位、多層次、多角度分析，可以獲得植物根系的根長、表面積、體積、平均根直徑和根尖數(shù)目等生理生態(tài)參數(shù)，同時(shí)，還可以監(jiān)測植物根系的時(shí)空生長變化情況。由于該技術(shù)對樣方所造成的破壞性小，監(jiān)測精度高，節(jié)省大量人力資源，且能獲得根系的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測等諸多優(yōu)點(diǎn)，已成為國際上研究植物根系的重要手段和關(guān)鍵技術(shù)。
[0003]但是，該現(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行根系生長監(jiān)測時(shí)，是通過埋設(shè)根管，將直立旋轉(zhuǎn)型的線性掃描頭伸入根管中進(jìn)行掃描，獲取土壤、根系剖面圖像，監(jiān)測土壤中活體根系的生長動(dòng)態(tài)，因此，主要用于陸地植物根系原位監(jiān)測，在監(jiān)測水生植物尤其是漂浮植物時(shí)，由于植物植株和根系漂浮在水體中，受到(1)根管長度無法滿足底泥和不同深度水體中植物根系監(jiān)測的需要；(2)根管無法固定在水體中；(3)由于水體的透光性，無法提供關(guān)鍵儀器CCD掃描頭對根系進(jìn)行掃描的暗環(huán)境；(4)水體一旦受到擾動(dòng)，植物植株和根系的位置都將受到影響而發(fā)生移動(dòng)等因素的影響，掃描儀無法獲得植物根系的生長圖像。因此，解決此問題的方法主要是建造一個(gè)既對漂浮植物生境減少擾動(dòng)，又能使漂浮植物在水體中的位置不產(chǎn)生移動(dòng)且使掃描儀能夠正常工作的水下暗環(huán)境，以完成對漂浮植物根系的原位監(jiān)測。
[0004]此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，漂浮植物根系的監(jiān)測多是采用非野外原位監(jiān)測技術(shù)和野外原位監(jiān)測技術(shù)兩大類。前者主要通過對植物的室內(nèi)培養(yǎng)來研究植物根系(包括氣培法、營養(yǎng)液培養(yǎng)法等)，這往往改變了原來植物生長的光、溫、水、土等無機(jī)環(huán)境條件，以及植物間的競爭作用、化感作用、病蟲害等有機(jī)環(huán)境，植物培養(yǎng)的容器還會(huì)限制植物根系的生長與分布，因此，研究所得的結(jié)論往往具有較大的不確定性。而后者則是通過進(jìn)入水下作業(yè)將漂浮植物連根拔起，人工采集根系樣品，帶回實(shí)驗(yàn)室測定。該方法雖然保持了植物生長的原始環(huán)境和條件，能夠克服非野外原位監(jiān)測技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，較準(zhǔn)確的研究根系現(xiàn)狀特點(diǎn)，但對樣方擾動(dòng)性大，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力、觀測延遲，并對植物是破壞性采樣，無法實(shí)現(xiàn)對原有植物根系的生長情況的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于實(shí)現(xiàn)根系掃描儀對漂浮植物根系的原位監(jiān)測，克服現(xiàn)有存在的漂浮植物根系監(jiān)測方法上的缺陷和不足，設(shè)計(jì)、研制一種多功能、方便、實(shí)用的漂浮植物根系原位監(jiān)測固定監(jiān)測裝置，以解決植物根系監(jiān)測系統(tǒng)對漂浮植物根系水下原位掃描成像的問題。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]用于原位監(jiān)測漂浮植物根系的固定裝置，其特征在于，包括箱體；
[0008]所述箱體為包括頂面板和側(cè)壁的下端開口的不透明空心柱體；所述頂面板上設(shè)置有至少1個(gè)根管孔；所述根管孔的形狀與大小與掃描儀根管相適配，根管孔用于插裝掃描儀根管。
[0009]所述固定裝置還包括至少一個(gè)延長箱體，用于延長所述箱體的高度；
[0010]所述延長箱體是上、下兩端均開口的空心柱體，所述空心柱體的上端開口與所述箱體的下端開口在形狀和尺寸上相適配，使所述箱體與所述延長箱體可上下對接。
[0011]所述延長箱體上下兩端設(shè)置成可與其它同型號(hào)延長箱體相疊合的結(jié)構(gòu)。
[0012]箱體與延長箱體之間或上下延長箱體之間，采用連接部件連接；所述連接部件選自槽條連接件、緊定螺釘、插銷、卡扣。
[0013]所述箱體底部和/或所述延長箱體底部設(shè)置有用于安裝可伸縮延長桿的預(yù)留位。
[0014]所述箱體底部設(shè)置有用于安裝可伸縮延長桿的預(yù)留位。
[0015]所述固定裝置還包括可伸縮延長桿和用于安裝在可伸縮延長桿底端的底座。
[0016]所述固定裝置還包括根管和/或與所述根管孔相適配的不透明的根管孔蓋，用于蓋住閑置的所述根管孔。
[0017]所述箱體還包括由支腿以及橫梁構(gòu)成的與所述箱體和/或延長箱體結(jié)構(gòu)相適配的支架結(jié)構(gòu)，用于支撐所述頂面板和所述側(cè)壁。
[0018]本實(shí)用新型提供一種用于原位監(jiān)測漂浮植物根系的固定裝置，在本實(shí)用新型的所有實(shí)施例中，所述固定裝置都包括一個(gè)具有如下結(jié)構(gòu)的箱體；所述箱體為包括頂面板和側(cè)壁的下端開口的的不透明空心柱體；所述頂面板上設(shè)置有至少1個(gè)根管孔；所述根管孔的形狀與大小與掃描儀根管相適配。不透明的箱體可罩在被監(jiān)測的漂浮植物植株上，同時(shí)通過箱體頂面板上的根管孔插入根管，將掃描儀置入根管內(nèi)，使其在暗環(huán)境下進(jìn)行掃描，同時(shí)箱體還能起到固定漂浮植物的作用，使其在掃描時(shí)不受水流和/或風(fēng)力的影響而處于一個(gè)相對穩(wěn)定的狀態(tài)；采用這種箱體固定植株并對其根系進(jìn)行掃描，能避免對植株的破壞，并且不會(huì)影響植株的正常生長?？筛鶕?jù)實(shí)際的監(jiān)測需要在箱體頂面板上設(shè)置1個(gè)或多個(gè)根管孔。不透明箱體的頂面板和側(cè)壁可以用不透明板材，如，黑色亞克力板、黑色PC板制成，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以采用其它常規(guī)不透明板材；箱體具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便等特點(diǎn)。
[0019]所述箱體可以設(shè)計(jì)成各種規(guī)格以適應(yīng)不同的植物以及水體深度的需求。在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述固定裝置設(shè)計(jì)成包括箱體以及延長箱體的結(jié)構(gòu)，延長箱體用于延長所述箱體的高度。操作者可以根據(jù)水體深度、底泥深度、植株高度等實(shí)際因素靈活地考慮選擇用1個(gè)或多個(gè)延長箱體延長固定裝置的高度，以達(dá)到不影響植株正常的生長狀態(tài)并使固定裝置接觸到水體底部從而穩(wěn)定地放置在水體中的目的。
[0020]所述延長箱體上下兩端設(shè)置成可與其它同型號(hào)延長箱體相疊合的結(jié)構(gòu)。這樣設(shè)置的目的是，在使用多個(gè)延長箱體的情況下，各延長箱體之間能夠相互對接疊合使整個(gè)固定裝置結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0021]關(guān)于箱體與延長箱體之間或上下延長箱體之間的連接方式，本實(shí)用新型采用連接部件連接；所述連接部件選自槽條連接件、緊定螺釘、插銷、卡扣。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用其它連接方式。
[0022]在本實(shí)用新型的大多數(shù)實(shí)施例中，優(yōu)選在所述箱體底部和/或所述延長箱體底部設(shè)置有用于安裝可伸縮延長桿的預(yù)留位?？缮炜s延長桿的安裝同樣可以起到延長箱體高度的作用。
[0023]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，優(yōu)選還包括可伸縮延長桿和用于安裝在可伸縮延長桿底端的底座?？缮炜s延長桿的長度可以調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)水體深度和/或底泥深度和/或植株高度調(diào)節(jié)合適的固定裝置的高度；可伸縮延長桿底端的底座是用來固定所述裝置在水體中的位置，使其在水中穩(wěn)定，從而保證植株根系在掃描時(shí)的環(huán)境的穩(wěn)定性。
[0024]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，優(yōu)選還包括根管和/或與所述根管孔相適配的不透明的根管孔蓋，用于蓋住閑置的所述根管孔。在固定裝置的箱體頂面板上設(shè)有多個(gè)根管孔時(shí)，如果只有其中1個(gè)根管孔中插入掃描儀根管，其它根管孔需要用根管孔蓋蓋住以防止強(qiáng)光和/或雜物進(jìn)入裝置內(nèi)，保證掃描時(shí)的暗環(huán)境和穩(wěn)定性。
[0025]在本實(shí)用新型的特定實(shí)施例中，所述箱體設(shè)計(jì)成還包括由支腿以及橫梁構(gòu)成的與所述箱體和/或延長箱體結(jié)構(gòu)相適配的支架結(jié)構(gòu)，用于支撐所述頂面板和所述側(cè)壁。支架結(jié)構(gòu)可由本領(lǐng)域常規(guī)的防腐防銹的輕便材料，如鋁合金制成，并通過常用的連接部件，如槽條連接件、緊定螺釘連接，該支架結(jié)構(gòu)的設(shè)置可以是箱體結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。
[0026]本實(shí)用新型所述固定裝置設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、拆卸簡單、組裝方便；整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)，減小風(fēng)力或水體流動(dòng)對植物根系及根管和掃描儀的影響，有利于原位準(zhǔn)確監(jiān)測漂浮植物根系生長狀況，并能維護(hù)根管和掃描儀免受水體中其他物體的擾動(dòng)和碰擊，使用壽命較長，維護(hù)費(fèi)用較低，適應(yīng)目前對植物根系研究的發(fā)展需求，有利于產(chǎn)品的推廣。
[0027]綜上，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果在于:(1)能夠?qū)⑵≈参镎趽踉谙潴w內(nèi)，不受水流和風(fēng)浪的影響，起到相對固定的作用；(2)能夠保證對植物生境的最小程度地?cái)_動(dòng)和對植物根系的非破壞性；(3)不干擾植物的正常生長，解決了由于水流的影響，現(xiàn)有掃描頭對水體中漂浮植物根系不能原位監(jiān)測的技術(shù)性問題；(4)減小風(fēng)力或