CN100592060C - 根际微域土壤的取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种根际微域土壤的取样装置，包括方形的盒体(1)，在盒体(1)内腔对称地设置与盒体(1)内表面无间隙相连的2张网眼状分割片(3)，从而将盒体(1)内腔分割成左室(5)、中室(6)和右室(7)，所述网眼状分割片(3)平行于盒体中心线(4)，在左室(5)和右室(7)内分别对称于盒体中心线(4)地设置至少1张的网眼状插片(2)，所述网眼状插片(2)无间隙地与相邻的网眼状分割片(3)紧贴，所述网眼状分割片(3)和网眼状插片(2)上的网孔直径均为25微米。使用本发明的取样装置，能实现区分根际不同毫米级微域土壤的取样。
Description
技术领域
本发明涉及一种根际微域土壤的取样装置。
背景技术
根际污染化学的发展很大程度上依赖于根际微域土的区分。常规根际研究法中对于根际土壤的采集方法，传统研究多采用人为抖动分离法和根袋法。这两种方法在不同的植物种类、土壤类型及田间湿度等条件下存在取样量不均一的缺陷(Rillig等，Soil Biology & Biochemistry 1997，29：1387～1394)，且易导致少数根系组织尤其是根毛的残留，从而影响根际土壤微生物量的分析测定(Mueller等，Soil Biology & Biochemistry 1992，24：179～181)，并导致研究者在评价受试植物对目标污染物的修复效应时产生偏颇。同时，为获得与根系紧密接触的根际土壤，抖动分离之后，常常采用洗根法进行补充采集以确保取样彻底，这不可避免的增大了根表可溶性物质带入根际土壤的可能性，势必对后续研究产生不可估量的影响(Clemensson-Lindell和Persson，Plant and Soil 1992，139：39～45)。上述两种方法均无法对根际土壤按照距离根面的不同毫米级微域加以区分。为开展根际化学的细致调查，以往部分研究也曾尝试采用冰冻切割法，将所得根际原状土进行冰冻处理后按与根面的距离远近切片，以获取不同毫米级的根际土层。这种方法虽然解决了不同毫米级根际微域的区分问题，但由于其在具体操作上需要进行冰冻处理，会导致根际土壤的原有理化及生物学性状发生改变，因而无法对毫米级根际微域中土壤生物及生物化学性质在目标污染物胁迫下的响应变化进行追踪。由此，常规根际研究法在技术上的固有缺陷成为开展目标污染物在根际毫米级微域中迁移转化细致研究的瓶颈问题；因此发展根际污染化学，迫切需要对根际土壤的现有取样方法进行创新。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种能实现区分根际不同毫米级微域土壤的取样装置。
本发明为达到以上目的，是通过这样的技术方案来实现的：提供一种根际微域土壤的取样装置，包括方形的盒体，在盒体内腔对称地设置与盒体内表面无间隙相连的2张网眼状分割片，从而将盒体内腔分割成左室、中室和右室，网眼状分割片平行于盒体中心线，在左室和右室内分别对称于盒体中心线地设置至少1张的网眼状插片，网眼状插片无间隙地与相邻的网眼状分割片紧贴，网眼状分割片和网眼状插片上的网孔直径均为25微米。
作为本发明的根际微域土壤的取样装置的一种改进：盒体为可拆卸式的盒体。
作为本发明的根际微域土壤的取样装置的进一步改进：在左室和右室内分别设置2张以上的网眼状插片，各网眼状插片彼此之间无间隙地紧贴。
作为本发明的根际微域土壤的取样装置的进一步改进：网眼状插片由支撑框架和设置在支撑框架上的网组成，支撑框架的厚度为1毫米。
本发明的根际微域土壤的取样装置实际使用时，在左室、中室和右室内均放置土壤，将试验所用的植物种植于中室内。由于网眼状分割片的阻隔作用，可将植物根系限制于中室内生长，网眼状分割片上网孔直径为25微米，确保植物根系不会穿插进入左室或右室的土壤中。根据试验的需要在左室或右室中设置的若干张的网眼状插片，可用于采集离根表不同距离远近的土壤样品，这样就能实现根际微域中不同毫米级土层的原位分离采集。设计如本发明所示的取样装置，能在充分避免根系组织生长进入相邻土壤室(即左、右室)、实现各目标土层间彼此物理分离的同时，又确保了土壤微生物及根系分泌物等的层间迁移活动。至取样期那天，将盒体拆开，于左、右室中逐一取出不同位置处的网眼状插片，以便分离采集不同毫米级微域的根际土壤。
本发明的取样装置，避免了人为不可控因素、根系生长量大小及长短等植物不确定参数的影响，尤其在针对目标污染物在根际不同毫米级微域中的迁移转化规律的细致研究方面意义重大。如果采用传统根际研究法中目前现有的采样方法开展试验，由于其无法对根际微域内不同毫米级土层进行细分，上述规律由于非根际或远根际土中和效应的存在可能无法被揭示。
本发明适用于根际污染化学等土壤、环境科学研究领域，解决了传统研究中根际土壤(特别是根面毫米级微域土壤)采集的技术难题，易化了毫米级根际微域土壤的取样方法，首次实现了适用于土壤生物和生物化学性质测定的根际土壤毫米级微域的区分。
附图说明
图1是本发明的根际微域土壤的取样装置的俯视结构示意图；
图2是图1中的网眼状插片2的放大后的剖视示意图；
图3是图2的A向局部示意图；
图4是图1的使用状态下的局部剖视立体示意图。
具体实施方式
参照上述附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。图1、图2和图3结合给出了一种根际微域土壤的取样装置，包括方形的盒体1，在盒体1的内腔对称地设置与盒体1内表面无间隙相连的2张网眼状分割片3，从而将盒体1内腔分割成左室5、中室6和右室7；左室5和右室7对称地位于中室6的两侧，且该网眼状分割片3平行于盒体中心线4。该盒体1用PVC板加工制成，为可拆卸式的盒体，即为可相应的拆卸成左室5、中室6和右室7的活动盒体；以方便盆栽前装样和盆栽结束时取样操作。
在左室5内设置若干张网眼状插片2，在右室7内也相应地设置若干张网眼状插片2(即左室5内的网眼状插片2的数量等于右室7内的网眼状插片2的数量)，上述左室5内的网眼状插片2与右室7内的网眼状插片2对称地处于盒体中心线4的两侧。左室5内的网眼状插片2无间隙地与相邻的网眼状分割片3(即左室5和中室6之间的网眼状分割片3)紧贴，且所有的网眼状插片2彼此之间无间隙地紧贴。同样，右室7内的网眼状插片2无间隙地与相邻的网眼状分割片3(即中室6和右室7之间的网眼状分割片3)紧贴，且所有的网眼状插片2彼此之间无间隙地紧贴。实际工作时，因为整个左室5、中室6和右室7中均放置土壤9，因此可将上述网眼状插片2插入相应处的土壤9中，依靠土壤9和网眼状分割片3的固定及支撑作用，使得网眼状插片2能保证处于上述的正确位置。网眼状插片2的具体形状如图2和图3所示，由内空的支撑框架21和粘附于支撑框架21一侧的网22组成。该网22为网孔直径为25微米的尼龙撩网(该尼龙撩网非常薄，厚度远远小于1mm，例如可为0.05mm，因此其厚度可忽略不计，并不影响实际使用时达到各网眼状插片2彼此之间无间隙紧贴的目的)；支撑框架21由1mm厚的环氧印制电路板制成，环氧印制电路板质地坚硬且膨胀系数远大于尼龙撩网，因此可确保任何湿度条件下网眼状插片2的网22上承载的土层厚度的精确性，这样就能严格控制根际微域内各目标土层1mm的厚度大小。
网眼状插片2所需的数量，是根据实际情况而定的。比如需要采集分别距离根表1mm、3mm和5mm处的根际土壤，则需要分别于左室5和右室7内紧贴网眼状分割片3处依次平行插入5张网眼状插片2，这5张网眼状插片2彼此无间隙紧贴。取样时，靠近网眼状分割片3方向上的第1(距离网眼状分割片3最近)、第3和第5张网眼状插片2中承载的土样即为根际微域中距离根表1mm、3mm和5mm处的根际土壤。
网眼状分割片3通过螺丝与盒体1的内表面无间隙相连，网眼状分割片3上的网孔直径为25微米，作用在于：(1)将盒体1内腔分割成左室5、中室6和右室7；(2)实际使用时，限制植物根系于中室6内生长，确保无根系组织穿插进入左室5或右室7；(3)在网眼状插片2插入时起支撑固定作用。网眼状分割片3的形状等同于网眼状插片2，也由内空的支撑框架和粘附于支撑框架一侧的尼龙撩网组成；该支撑框架由PVC板加工制成，该尼龙撩网的网孔直径为25微米。
采用本发明的根际微域土壤的取样装置，实际使用时，如图4所示，在左室5、中室6和右室7内均放置土壤9，将试验所用的植物8种植于中室6内。至取样期，打开盒体1，去除中室6(即植物生长室)，并于左室5、右室7中逐一取出不同位置处的网眼状插片2，收集其中承载的土壤样品，即可达到根际微域不同毫米级土层分离采集的目的。
由于使用本发明的根际微域土壤的取样装置，实现了对各毫米级根际土层的成功自然采集，发明人研究揭示出五氯酚的降解根际效应与传统植物营养学中营养因子根际梯度递减效应不一致的现象，首次提出了有机污染物的特异性根际降解行为。该项学术成果已在国际土壤学影响因子最高的权威期刊《Soil Biology & Biochemistry》上认可并发表(2005，37：2017-2024)。对根际污染化学等环境学科来说，本发明的根际微域土壤的取样装置是相关研究领域的新生长点。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，例如改变网眼状插片2的数量。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (2)
1、一种根际微域土壤的取样装置，其特征是：包括方形的盒体(1)，所述盒体(1)为可拆卸式的盒体；在盒体(1)内腔对称地设置与盒体(1)内表面无间隙相连的2张网眼状分割片(3)，从而将盒体(1)内腔分割成左室(5)、中室(6)和右室(7)，所述网眼状分割片(3)平行于盒体中心线(4)，在左室(5)和右室(7)内分别对称于盒体中心线(4)设置至少1张网眼状插片(2)；所述网眼状插片(2)由支撑框架(21)和设置在支撑框架(21)上的网(22)组成，所述支撑框架(21)为1mm厚的环氧印制电路板制成的框架；所述网眼状分割片(3)由内空的由PVC板加工制成的支撑框架和粘附于该支撑框架一侧的尼龙撩网组成；所述插片的支撑框架(21)无间隙地与相邻的网眼状分割片(3)的支撑框架紧贴，所述网(22)和网眼状分割片(3)的尼龙撩网的网孔直径均为25微米。
2、根据权利要求1所述的根际微域土壤的取样装置，其特征是：在左室(5)和右室(7)内分别设置2张以上的网眼状插片(2)，所述插片的支撑框架(21)彼此之间无间隙地紧贴。
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