一种研究植物生长状态的方法及模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及生态学技术领域，具体涉及一种研究植物生长状态的方法及模拟装置。具体技术方案为：一种研究植物生长状态的方法，对研究区域进行信息采集，根据采集的信息通过模拟装置构建研究模型，并在研究模型上种植敏感植物，通过控制研究模型的水位变化，获得水位变化对植物根系生长的影响机制。本发明专利技术解决了现有技术中难以深入解释水位下降对植物的影响机制的问题。机制的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种研究植物生长状态的方法及模拟装置


[0001]本专利技术涉及生态学
，具体涉及一种研究植物生长状态的方法及模拟装置。

技术介绍

[0002]目前，关于地下水位下降对植被的影响研究多基于地下水监测、遥感和地理信息系统、树木年轮等研究方法，监测指标也多局限于工程影响区植被NDVI指数变化，以及地上部分生长的定性描述。植物对土壤水分变化最为敏感的器官是根系，根系的生长、分布及生理将最先对土壤水含量的变化做出响应，进而调整其吸收功能及改变根际养分转化的生态过程以适应变化的土壤环境，最终其变化在地上及整株植物体现出来。但是，目前关于地下水位下降对植物根际生态过程的研究很少。
[0003]降水减少导致“自上而下”的土壤干旱会促进植物根系生长以便利用深层土壤水分。但是，地下水位下降会阻断地下水对上层土壤水分补给，进而导致土壤水分含量“自下而上”逐渐降低，这会给植物根系生长、分布及根际微生态过程造成影响。
[0004]目前地下水位下降对工程扰动区植被的影响研究更多的关注是植物的地上部分，如通过遥感和地理信息系统监测叶面积指数变化，通过年轮构建植物地上部分生长与水位下降的关系，或者地上部分生长变化的简单定性描述。这些方法能够推测工程扰动下水位下降对植物生长的影响，但并没有关注植物根际生态过程，因此难以深入解释水位下降对植物生长状态的影响及机制。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种研究植物生长状态的方法及模拟装置，解决了现有技术中难以深入解释水位下降对植物的影响机制的问题。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0007]本专利技术公开了一种研究植物生长状态的方法，对研究区域进行信息采集，根据采集的信息通过模拟装置构建研究模型，并在研究模型上种植敏感植物，通过控制研究模型的水位变化，获得水位变化对植物根系生长的影响机制。
[0008]优选的，所述信息采集包括但不限于地下水深度、水位变化幅度、土壤理化特性、地质层类型、渗透系数、土壤湿度垂直分布特征。
[0009]优选的，所述敏感植物通过研究区域的植被对水分变化的敏感性确定，在种植时，采集敏感植物的繁殖体进行栽种。
[0010]优选的，在控制水位变化时，对敏感植物的根系生长、分布及形态进行动态监测。
[0011]优选的，所述土壤湿度垂直分布特征通过土壤湿度自动监测仪对不同深度的土壤湿度进行测量后获得。
[0012]相应的，一种研究植物生长状态的模拟装置，所述模拟装置包括地下水位模拟器和可拆卸设置在地下水位模拟器顶部并与地下水位模拟器相通的土层模拟机构，所述地下
水位模拟器的底部连通有水管，所述水管的另一端开口朝上并设置有活塞，所述活塞上设置有活塞杆，所述活塞杆的另一端固定在升降组件上。
[0013]优选的，所述地下水位模拟器包括储水箱，所述储水箱上通过管道连通有蓄水箱，所述储水箱上设置有气阀，所述升降组件设置在所述储水箱的侧壁上；所述土层模拟机构包括竖直叠放在一起的数个容纳管，所述容纳管内可拆卸设置有托放板，所述托放板上设置有若干个透水孔，每个所述容纳管的侧壁上设置有排水组件。
[0014]优选的，所述升降组件包括设置在储水箱侧壁上的电机，所述电机的输出端竖直设置有丝杆，所述丝杆上适配有丝母，所述活塞杆的一端固定在所述丝母上。
[0015]优选的，所述排水组件包括设置在容纳管侧壁上的呈
“┣”
形的三通管，所述三通管的横部与容纳管相通，每个所述容纳管上的三通管的竖直部通过连接管连接。
[0016]优选的，所述地下水位模拟器上设置有挤压组件，所述挤压组件包括设置在储水箱顶部的第一伸缩件，所述伸缩件的顶端横向设置有支杆，所述支杆的底部设置有与之垂直的固定杆，所述固定杆的底部设置第二伸缩件，所述第二伸缩件的输出端设置有与容纳管适配的压板，所述压板位于所述容纳管的上方。
[0017]本专利技术具备以下有益效果：
[0018]1.本专利技术通过对研究区域进行信息采集，根据采集的信息通过模拟装置构建研究模型，并在研究模型上种植敏感植物，通过控制研究模型的水位变化，获得水位变化对植物根系生长的影响机制。通过这一过程，使得本专利技术实现了地下水位关系对植物根系生长状态过程影响的机制和关系，对自然生态系统地下水位下降环境中植物的保护提供理论及数据支撑。
[0019]2.本专利技术通过在土层模拟机构中填充不同厚度、不同类型的地质体，并且在位于最上方的容纳管内的土壤中种植待研究的植物样本，同时通过对地下水位的高度进行动态调节，实现了同时研究地下水位高度以及各类型地质体对植物生长状态进行研究的目的。
[0020]3.本专利技术将容纳管与储水箱连通，同时在容纳管内设置不同类型的地质体，并在储水箱的侧壁上设置升降组件和水位高度测量件；同时，在储水箱的底部连通有水管，水管的另一端开口朝上且设置有活塞，而活塞上的活塞杆与升降组件连接，通过升降组件控制活塞上下运动，进而达到对水位进行控制的目的，同时利用水位高度测量件对储水箱所在高度进行测量，最终实现了对地下水位进行动态模拟的目的。
附图说明
[0021]图1为本专利技术模拟装置结构示意图；
[0022]图2为地下水位模拟器、升降组件和挤压组件的连接结构示意图；
[0023]图3为水管和活塞的连接结构示意图；
[0024]图4为容纳管以及与连接管的连接结构示意图；
[0025]图5为连接管的结构示意图(箭头指示部分为活动管的剖视图)；
[0026]图6为储水箱的剖视图；
[0027]图7为图6中A局部放大图；
[0028]图中：水管1、活塞2、活塞杆3、储水箱4、管道5、气阀6、容纳管7、托放板8、透水孔9、电机10、丝杆11、丝母12、三通管13、第一伸缩件14、支杆15、固定杆16、第二伸缩件17、压板
18、透明观测板19、通孔20、环形槽21、安装座23、滑轨24、测量件25、限位环26、固定管27、活动管28、轴承29、限位杆30、限位槽31、连通管32、进水孔33、隔板34、盖板35、过水孔36、橡胶垫37、扭簧38、导流孔39、导流管40。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]若未特别指明，实施举例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0031]1.本专利技术公开了一种研究植物生长状态的方法，对研究区域进行信息采集，根据采集的信息通过模拟装置构建研究模型，并在研究模型上种植敏感植物，通过控制研究模型的水位变化，获得水位变化对植物根系生长的影响机制。
[0032]具体包括以下步骤：
[0033本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种研究植物生长状态的方法，其特征在于：对研究区域进行信息采集，根据采集的信息通过模拟装置构建研究模型，并在研究模型上种植敏感植物，通过控制研究模型的水位变化，获得水位变化对植物根系生长的影响机制。2.根据权利要求1所述的一种研究植物生长状态的方法，其特征在于：所述信息采集包括但不限于地下水深度、水位变化幅度、土壤理化特性、地质层类型、渗透系数、土壤湿度垂直分布特征。3.根据权利要求1所述的一种研究植物生长状态的方法，其特征在于：所述敏感植物通过研究区域的植被对水分变化的敏感性确定，在种植时，采集敏感植物的繁殖体进行栽种。4.根据权利要求1所述的一种研究植物生长状态的方法，其特征在于：在控制水位变化时，对敏感植物的根系生长、分布及形态进行动态监测。5.根据权利要求2所述的一种研究植物生长状态的方法，其特征在于：所述土壤湿度垂直分布特征通过土壤湿度自动监测仪对不同深度的土壤湿度进行测量后获得。6.一种研究植物生长状态的模拟装置，其特征在于：所述模拟装置包括地下水位模拟器和可拆卸设置在地下水位模拟器顶部并与地下水位模拟器相通的土层模拟机构，所述地下水位模拟器的底部连通有水管(1)，所述水管(1)的另一端开口朝上并设置有活塞(2)，所述活塞(2)上设置有活塞杆(3)，所述活塞杆(3)的另一端固定在升降组件上。7.根据权利要求6所述的一种研究植物生长状态的模拟装置，其特征在于：所述地下水位模拟器包括储水箱(4)，所述储水箱(4)上通过管道(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春章，陈正峰，裴向军，李昀奕，王者涛，宋词，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：