CN102135501B - 一种深根植物骆驼刺根系生长过程的观测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深根植物骆驼刺根系生长过程的观测方法，该方法涉及的装置是由取样通道、观测面、混凝土墙体、底板、输水环管和马氏瓶组成，采用在荒漠深根植物骆驼刺的生长区域地搭建水泥结构的箱体，在箱体内设置两组对称排列的梯度单元格，每个单元格的一面墙体为透明的，可活动的观测面墙体，其余三面墙体为混凝土墙体，利用透明、可活动的观测面对骆驼刺在不同生长发育阶段(从生长初期的利用地表水阶段的根系生长过程到生长后期的利用地下水阶段的根系生长过程)的根系生长过程进行跟踪观测。该方法操作简单，使用方便，为塔里木盆地南缘骆驼刺植被的修复提供新的方法和途径。

Description

一种深根植物骆驼刺根系生长过程的观测方法

技术领域

本发明涉及一种在干旱区深根植物根系生长过程的观测方法，该方法将为干旱区深根植物根系的生长过程观测与分析提供技术保障。从而为干旱区环境条件下深根植物的修复提供新的途径。

背景技术

植物根系，特别是干旱区深根系植物的生态学过程研究是当前生态学研究领域的热点，越来越受到众多学者的广泛关注。但是由于实验手段和技术方法的限制，根系生态学过程研究中的根系生长过程观测与分析是目前生态学研究中的“瓶颈”。因此，探索并建立能普遍应用(特别是能适用于生长在干旱区的荒漠植物)的根系生长过程的观测方法显得至关重要，以骆驼刺为例。

在塔里木盆地南缘的荒漠-绿洲过渡带分布有较大面积的骆驼刺植物。骆驼刺不仅具有适应性强、耐干旱、耐盐碱的特点，而且是绿洲防护体系的重要组成部分，是改善生态与环境、保护农牧业生产的重要生态屏障。同时骆驼刺又是一种重要的植物资源，在畜牧业生产中占有一定的地位、具有人工措施不可替代的作用。但是长期以来，由于人为不合理地利用和牲畜破坏，使塔里木盆地南缘绿洲近外围的骆驼刺植被遭到严重破坏。加快骆驼刺植被的修复，既可以提供良好的饲料和牧场，促进畜牧业发展，增加群众收入，又将为绿洲农田构建安全屏障。

塔里木盆地南缘是中国著名的极端干旱区和风沙危害区。风沙灾害频繁，年平均风速1.9m/s。由于沙物质的粒度组成偏细，在大于4m/s的风速条件下，即可起沙。每年风速大于4m/s的日数在90天以上。春、夏季多大风天气，每年八级以上大风3-9次。多年平均降水量35.1mm，年蒸发量达2595.3mm，干燥度为20.8。在这样的极端环境条件下，骆驼刺植物根系的生境适应特征(特别是根系的生长过程)是值得关注的重要问题，而对根系生长过程观测的方法与途径是探索的重点内容。

骆驼刺是一种深根植物，在塔里木盆地南缘的某些区域其根系可深达15米左右。对于像骆驼刺这样的深根植物而言，在自然环境条件下来观测研究其根系的生长过程非常困难，因此必须探讨一种适合深根植物生长特点的观测技术才能实现。

本发明正是围绕这一基本思路对深根植物根系生长过程的观测技术进行探索。经过多年的实验提供一种深根植物根系生长过程的观测方法，该方法利用透明、可移动装置对骆驼刺在不同生长发育阶段(从生长初期的利用地表水阶段的根系生长过程到生长后期的利用地下水阶段的根系生长过程)的根系生长过程进行跟踪观测。该方法将为塔里木盆地南缘骆驼刺植被的修复提供实践方法和途径。

发明内容

本发明目的在于，提供一种深根植物根系生长过程的观测方法，该方法涉及的装置是由取样通道、观测面、混凝土墙体、底板、输水环管和马氏瓶组成，采用在荒漠深根植物骆驼刺的生长区域地搭建水泥结构的箱体，在箱体内设置两组对称排列的梯度单元格，每个单元格的一面墙体为透明的，可活动的观测面墙体，其余三面墙体为混凝土墙体，利用透明、可活动的观测面对骆驼刺在不同生长发育阶段(从生长初期的利用地表水阶段的根系生长过程到生长后期的利用地下水阶段的根系生长过程)的根系生长过程进行跟踪观测。该方法操作简单，使用方便，为塔里木盆地南缘骆驼刺植被的修复提供新的方法和途径。

本发明所述的一种深根植物骆驼刺根系生长过程的观测方法，该方法涉及的装置是由取样通道、观测面、混凝土墙体、底板、输水环管和马氏瓶组成，具体操作按下列步骤进行：

a、选择荒漠深根植物骆驼刺的生长区域，在区域地搭建水泥结构的箱体(1)，在箱体(1)内设置两组对称排列的梯度单元格，每组4个单元格，深度分别为5米、7米、9米和11米，两组单元格之间为取样通道(5)，每组单元格靠近取样通道(5)一侧的墙体为透明的观测面(2)，该观测面(2)是活动的、由多块钢化玻璃组成的活动窗(6)，其余的墙体为混凝土墙体(3)，每组单元格的底板(4)上固定有输水环管(7)，底板(4)距取样通道(5)一侧的边沿处固定马氏瓶(8)，输水环管(7)的一端与马氏瓶(8)连接，另一端埋入土壤中；

b、在步骤a搭建好的箱体(1)内的每个单元格内填入相同土壤质地和相同土壤类型的风沙土，将荒漠深根植物骆驼刺种子埋入土中，然后在底板(4)距取样通道(5)一侧的边沿处固定的马氏瓶(8)中加水，水通过输水环管(7)进入土壤中；

c、在当年的5月-10月植物骆驼刺的生长季内，利用取样通道(5)每月通过透明的观测面(2)对深根植物骆驼刺根系在不同生长发育阶段的生长动态进行跟踪观测，同时在观测中，对不同层次的土壤样品和植物的根系样品通过观测面(2)上的活动窗进行采集，再将采集的样品进行分析即可。

步骤a中所述的观测面(2)是由钢架组成，与单元格两侧的混凝土墙体(3)连成一体，在钢架上焊接有若干个均等排列的钢架框，钢化玻璃插入钢架框中形成活动窗(6)。

本发明所述的一种深根植物骆驼刺根系生长过程的观测方法，该方法模拟不同的地下水埋深，对深根植物根系生长过程对地下水梯度的响应特征进行动态观测；利用透明的观测面对深根植物根系在不同生长发育阶段的生长动态进行跟踪观测。这是获得有关深根植物根系在不同环境条件下生长参数的重要途径。同时利用钢架结构固定的可活动钢化玻璃方便地进行原位取样，避免了对植物进行的破坏采样，这有利于样品分析数据的准确性和可靠性。利用取样通道，既可以方便堆放从小区内挖出的土，同时也方便回填，从而保证小区在实验观测和挖掘前后土质条件的一致性，最大限度地减小观测误差。

本发明所述方法中涉及的观测面上的小块活动根窗的透明材料拟选定高质量的钢化玻璃，是为了便于对骆驼刺根系的生长分布规律、根系的构型特征和细根的分枝特性进行细致的观测分析，同时可以利用小块活动根窗进行分层取样和根系挖掘。每个单元格内种植一定数量的骆驼刺幼苗，以保证每株骆驼刺根系有相对大的生长和拓展空间，以便于对其生长过程进行观测。

本发明所述的方法除适用于深根植物骆驼刺根系生长过程的观测外，还适用于其它的深根植物的根系生长过程的观测。

附图说明

图1为本发明搭建水泥结构的箱体的结构示意图

图2为本发明搭建水泥结构的箱体的观测面的示意图

图3为本发明搭建水泥结构的箱体的单元格示意图

具体实施方式

以下结合幅图进一步描述并给出实施例

本发明所述的一种深根植物骆驼刺根系生长过程的观测方法，该方法在塔里木盆地南缘策勒绿洲的荒漠人工观测实验场内进行应用，该方法涉及的装置是由取样通道、透明可移动的观测面、混凝土墙体、底板、输水环管和马氏瓶组成，具体操作按下列步骤进行：

a、选择荒漠深根植物骆驼刺的生长区域，在区域地搭建水泥结构的箱体1，面积为6米×6米，在箱体1内设置两组对称排列的梯度单元格，每组4个单元格，深度分别为5米、7米、9米和11米，两组单元格之间为取样通道5，以便于在不同生长发育阶段对不同层次骆驼刺根系的挖掘、观测、研究和取样，每组单元格靠近取样通道5一侧的墙体为透明的观测面2，该观测面2是活动的、由多块钢化玻璃组成的活动窗6，面积为1米×1米，观测面2是由钢架组成，与单元格两侧的混凝土墙体3连成一体，在钢架上焊接有若干个均等排列的钢架框，钢化玻璃插入钢架框中形成活动窗，钢架框的数量按照梯度深度的单元格设计，每一个钢架框插入一块钢化玻璃形成一个小块的活动根窗6，对于深度为5米的单元格，钢架框和小块活动根窗的数量均为30个，深度为7米的单元格，钢架框和小块活动根窗的数量均为42个，深度为9米的单元格，钢架框和小块活动根窗的数量均为54个，深度为11米的单元格，钢架框和小块活动根窗的数量均为66个。其余的墙体为混凝土墙体3，每组单元格的底板4上固定有输水环管7，底板4距取样通道5一侧的边沿处固定马氏瓶8，输水环管7的一端与马氏瓶8连接，另一端埋入土壤中；

b、在步骤a搭建好的箱体1内的每个单元格内填入相同土壤质地和相同土壤类型的风沙土，将荒漠深根植物骆驼刺种子埋入土中，然后在底板4距取样通道5一侧的边沿处固定的马氏瓶8中加水，水通过输水环管7进入土壤中；

c、在当年的5月-10月植物骆驼刺的生长季内，利用取样通道5每月通过透明的观测面2对深根植物骆驼刺根系在不同生长发育阶段的生长动态进行跟踪观测，同时在观测中，对不同层次的土壤样品和植物的根系样品通过观测面2上的活动窗6进行采集，再将采集的样品进行分析即可。

通过本发明所述的方法对骆驼刺植物在不同水分处理条件下根系生长深度的观测结果表明：干旱处理条件下骆驼刺一年生幼苗根系的生长深度最大，在生长季末可达230cm；半干旱处理条件下骆驼刺一年生幼苗的根系生长深度在生长季末达到130cm；充分灌溉条件下骆驼刺一年生幼苗的根系生长深度最小，在生长季只有100cm。

Claims (2)

1.一种深根植物骆驼刺根系生长过程的观测方法，其特征在于该方法涉及的装置是由取样通道、观测面、混凝土墙体、底板、输水环管和马氏瓶组成，具体操作按下列步骤进行：

a、选择荒漠深根植物骆驼刺的生长区域，在区域地搭建水泥结构的箱体，在箱体(1)内设置两组对称排列的梯度单元格，每组4个单元格，深度分别为5米、7米、9米和11米，两组单元格之间为取样通道(5)，每组单元格靠近取样通道(5)一侧的墙体为透明的观测面(2)，该观测面(2)是活动的、由多块钢化玻璃组成的活动窗(6)，其余的墙体为混凝土墙体(3)，每组单元格的底板(4)上固定有输水环管(7)，底板(4)距取样通道(5)一侧的边沿处固定马氏瓶(8)，输水环管(7)的一端与马氏瓶(8)连接，另一端埋入土壤中；

b、在步骤a搭建好的箱体(1)内的每个单元格内填入相同土壤质地和相同土壤类型的风沙土，将荒漠深根植物骆驼刺种子埋入土中，然后在底板(4)距取样通道(5)一侧的边沿处固定的马氏瓶(8)中加水，水通过输水环管(7)进入土壤中；

c、在当年的5月-10月植物骆驼刺的生长季内，利用取样通道(5)每月通过透明的观测面(2)对深根植物骆驼刺根系在不同生长发育阶段的生长动态进行跟踪观测，同时在观测中，对不同层次的土壤样品和植物的根系样品通过观测面(2)上的活动窗进行采集，再将采集的样品进行分析即可。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤a中所述的观测面(2)是由钢架组成，与单元格两侧的混凝土墙体(3)连成一体，在钢架上焊接有若干个均等排列的钢架框，钢化玻璃插入钢架框中形成活动窗(6)。

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