用于人工湿地植物的根系测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术“用于人工湿地植物的根系测量装置”，涉及生态工程技术领域，所述装置为具有顶端开口的柱体，所述柱体的侧壁和底面上均匀设置有多个通孔，所述根系测量装置采用透明材料。与现有技术的根系测量装置不同，本实用新型专利技术所述的根系测量装置是用于将湿地植物根系种植在其中，能够在不损伤植物根系的情况下对根系定期观察，及时了解植物整个根系的变化情况，具有方便省力、准确有效的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及生态工程
，具体涉及一种用于人工湿地植物的根系测量 目.0
技术介绍
人工湿地污水处理技术出现于20世纪70年代。人工湿地具有良好的污水净化效果，其建造和运行费用较传统的污水处理方法低。因而，自20世纪90年代以来，其应用得到了极快的发展。可是，目前对人工湿地中植物、微生物、土壤基质、污染物的复杂的相互作用过程和机理仍然很不清楚。目前特别缺少对湿地中植物根系的研宄，如湿地中植物根系的生长、分布和生物量，根系在湿地污水处理中的作用等。研宄认为，湿地植物根际是植物、微生物、基质和污染物相互作用的活跃区域，因而也是污水净化最活跃的区域。根的密度和分布与湿地基质的物理、化学和生物特性有关，根的生长被认为是评价湿地植物应用于污水处理潜力的决定性因素之一。但目前对人工湿地根的了解不多，人工湿地根区仍被当作是一个“黑箱” (black box) ο湿地植物的净化功能与其根系的发达程度相关，根系发达，根系较长的植物能够大大扩展人工湿地净化污水的空间，有利于微生物特别是好氧细菌向湿地深部分布，提高其净化污水的能力，因此在湿地植物的选择时，要充分考虑其根系的生长情况。成水平等研宄认为香蒲和灯心草的根系主要分布在25cm的区域，湿地植物的根系主要分布在25cm以内的区域，为人工湿地的建设提供了参考。在土壤基质中，根系的生物量常用土壤钻钻取土壤样品或用挖掘法挖出一定体积的土壤样品，分离并测定土壤样品中的根量而获得。土壤基质中根的生长量通常采用埋入土柱法，定期取出埋入的土柱，分离并测定土柱中的根量而获得。埋入土柱法I年中几次测定的根的生物量之和当作生长量的估计值。3次测定的根的生物量可看作根生长量的估计值。但它很可能是较低的估计值，因为在3次测定之间，可能有少量的根死亡了而没包括在测定中。Tanner估计污水处理人工湿地根的寿命可能大约4个月。对植物根系的研宄还可以采用挖掘法、土钻法等，但这些方法也无法及时了解植物根系的变化情况。潜流人工湿地一般比表面流湿地具有较大的负荷能力和较好的净化效果，因而具有广泛的应用。因此，采用合适的方法，研宄潜流人工湿地的根系分布、生物量和生长量，对探讨和提高潜流湿地植物根系在污水净化中的作用是非常必要的。
技术实现思路
为了及时了解人工湿地基质中植物根系的变化情况并能定期测定人工湿地基质中植物根系的生物量，本技术提供了一种用于测量人工湿地植物根系的装置。本技术的技术方案如下:用于人工湿地植物的根系测量装置，其特征在于，所述装置为具有顶端开口的柱体，所述柱体的侧壁和底面上均匀设置有多个通孔，所述根系测量装置采用透明材料。所述柱体为圆柱体。所述柱体为棱柱体。所述柱体为四棱柱体，所述通孔的孔径5cm，在每个侧面上所述通孔被排成多个纵列，列距为7cm ;每列中通孔之间的孔距为4cm ;在底面上所述通孔被排列成多行，行距和孔距为4cm。在每个侧面上所述通孔以每列3个被排成3个纵列；每列中通孔之间的孔距为4cm ;在底面上所述通孔被排列成3行。本技术提供了用于测量人工湿地植物根系的根系测量装置。所述装置为顶端开口的柱体，且底面和侧面均设有通孔，该装置采用透明材料支持。本技术中，该装置的柱体形状是可选的。由于根的生长是向周围辐射状生长，所以，所述装置采用优选对称棱柱体或圆柱体结构和透明材料，便于从各个角度观测根系。其中通孔的作用一方面是为装置内湿地基质和外部基质之间形成连接通道，有利于养分，水，氧气等物质交换，减少装置内的植物的根系生长与人工湿地区域内其它位置的植物的根系生长环境之间的差异，从而最大可能地获得可信的测量值。另一方面，也是为了在测量根系长度和粗细过程中便于剪断取样。在用所述装置监测人工湿地植物根系时，将所述装置垂直安放在人工湿地基质中，上部达基质表面或比基质表面略低，安放平稳。不用于现有技术中的常规装置，本技术所述的装置，最大的特点是将湿地植物栽植到所述装置内。测量根系时，把所述装置取出，便可观察根系生长和分布、测定根的生物量。相隔一定时间测定的生物量，可作为生产量的估计值，一年中多次测定的生物量之和，可作为年生产量的估计值。现有技术“埋入土柱法”在I年中几次测定的根的生物量之和当作生长量的估计值。3次测定的根的生物量可看作根生长量的估计值。但它很可能是较低的估计值，因为在3次测定之间，可能有少量的根死亡了而没包括在测定中。Tanner估计污水处理人工湿地根的寿命可能大约4个月。另外，也可能对柱外的根有一定的损伤而影响它们的生长速度。当然，这种情况在埋入土柱法中也同样存在。本技术的所述根系测量装置能够在不损伤植物根系的情况下对根系定期观察，及时了解植物整个根系的变化情况。与常规的土壤基质中采用的埋入土柱法相比，较易于取出根系的生长基质，更易于把根与生长基质分离，测定的体积更固定和准确。此外，能清楚地观察每条根的分布和生长状况，而在埋入土柱法是做不到的。与土壤钻取样相比，有以下优点:使用更方便和省力；由于它的位置是完全固定的，因而测定更为准确；由于它是固定的，因而可以测定一定时间根的生长量。总的看来，利用本技术所述监测人工湿地植物根系的装置是一种能有效研宄人工湿地植物根系生长、分布、生物量和生产量的装置。【附图说明】图1为本技术实施例1所述根系测量装置的底面结构示意图图2为本技术实施例1中所述根系测量装置的侧面结构示意图图3为本技术所述根系测量装置的优选实施方案的立体结构示意图图4为本技术所述根系测量装置的优选实施方案的立体结构示意图【具体实施方式】下面结合【具体实施方式】对本技术进行进一步的详细描述，但并不以此来限制本技术的范围。实施例1本技术所述根系测量装置的优选方案所述装置为有机玻璃制成的顶端开口的柱体，其底面和侧面均设有孔，其高度小于或等于所述人工湿地基质的高度。所述装置的具体结构为:长31cm ;宽31cm，高度43cm，厚度5mm。如图1所示，所述装置的底面具体结构为:3行(横轴)3列(纵轴)，每排3个小孔，纵横轴间隔4cm。如图2、图3和图4所示，在所述装置的4个侧面，凿开多个圆孔，以便根系生长。侧面结构的具体参数为:每个侧面3行(横轴)3列(纵轴)，每排3个小孔，纵轴间隔7cm ;横轴间隔4cm。所述装置的底面和侧面分布的孔的孔径为5cm。实施例2采用植物根系测量装置监测香蒲和黄花鸢植物根系(I)在人工湿地区域内选取测量点，在测量点外出人工湿地基质，在挖好的坑中埋入实施例1的根系测量装置，装置上部达基质表面或比基质表面略低，安放平稳；(2)将香蒲或黄花鸢栽植到所述装置中，然后采用挖出的人工湿地基质填满所述装置并没过所述装置的上沿；(3)分别于7月，9月和11月3次进行采样并对根系生长观察和生物量测定，香蒲和黄花鸢尾在人工湿地中的栽植时长为2月，4月，6月。每次采样3株数，共计9株数。观察根系的分布情况:测定时，从基质表面往下按0-5cm，5_15cm和>15cm分层，观察根系的分布情况，并把装置内的活根剪出，放在不透气的塑料袋内。装在塑料袋的根带回实验室，并把全部根样品在80烘箱中烘至恒重后称干重。测定湿地植物地上部分生物量:测定时，在近地表处把植物割下，称取每种植物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于人工湿地植物的根系测量装置，其特征在于，所述装置为具有顶端开口的柱体，所述柱体的侧壁和底面上均匀设置有多个通孔，所述根系测量装置采用透明材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，崔丽娟，张亚琼，赵欣胜，张曼胤，雷茵茹，康晓明，张岩，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林业新技术研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11