CN102359887A - 用于生物土壤结皮原状样品取样装置及野外操作方法 - Google Patents

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张元明
王敬竹
张丙昌
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Abstract

本发明公开了一种合适的用于生物土壤结皮原状样品取样装置及野外操作方法。该装置用白铁皮制作长40cm，宽25cm的铁皮盒，两侧安装活动门，具备单侧活页，均可以打开，顶部无无盖。通过生物结皮及土样喷湿，取样前，先用平头铲在处理好的取样面垂直方向用铁锨挖取深度为30cm的土壤剖面，打开取样装置的一侧挡板，在垂直于土壤剖面的方向缓缓水平推进；当推进至取样装置的左侧末端，用平头铁锨将右侧土样垂直切下，取出土样后，将右侧门关闭并通过锁扣固定，以防运输过程中样品的散落和破碎。本发明适合于风洞或盆栽实验的生物土壤结皮原状样品的取样，对应用于沙漠生物结皮和防风固沙提供可行的生物材料，具有广阔的应用领域。

Description

用于生物土壤结皮原状样品取样装置及野外操作方法
发明领域
本发明涉及土壤生物科学技术领域，具体的说，本发明涉及一种用于生物土壤结皮原状样品取样装置及野外操作方法技术领域。
背景技术
生物结皮作为干旱荒漠地区特殊环境的产物，是由苔藓植物、细菌、真菌、蓝绿藻、地衣与土壤形成的有机复合体。生物结皮在其发育过程中，积极参与土壤的形成，具有改变土壤理化性质、增加土壤有机质含量的功能，对土壤抗侵蚀性能的提高有着显著功效。土壤生物结皮抗逆性强，具有光合、生物固氮两大生理功能，光能利用率远高于高等植物，能够有效的利用光能资源，可以在干旱、严寒、盐碱、土壤贫瘠的恶劣的环境下发育生长，形成5-50mm厚的地表覆盖物，从而增强地表的稳定性，有效地减小荒漠地表的侵蚀，在防风、固沙、防止土壤侵蚀、改变水分分布状况等方面起着重要作用。
生物土壤结皮的出现是固定沙丘形成的重要标志，预示着荒漠化生境的转变，它的形成使土壤表面在物理、化学和生物学特性上均明显不同于松散沙土，具有较强的抗风蚀功能和重要的生态及地学效应，成为荒漠地区植被演替的重要基础。由于生物结皮独特的生理生态过程和在干旱区生态恢复中表现出其它植物不可替代的生态功能，使其研究愈来愈引起众多生态学家的关注。在对生物结皮的研究中，有时需取原状土在室内进行培养或进行风洞实验检测其抗风蚀能力。但对于沙漠生物结皮，土壤质地松软，取样时又要保持结皮表面的完整性。由于沙土的流动性很大，这些实验的取样过程中，既要保持生物土壤结皮表面的完整性，又要避免结皮层和下层土壤的分离。因此，探索和研究合适的生物土壤结皮的取样装置和方便适用的取样方法，特别是亟需合适的用于风洞或盆栽实验的生物土壤结皮原状样品取样装置，对于应用于沙漠生物结皮和防风固沙有着极为重要的理论和实践意义。
发明内容
针对国内外未见有关合适的生物土壤结皮的取样装置和方便适用的取样方法，特别是针对风洞或盆栽实验的生物土壤结皮原状样品取样装置，现有技术未见报道。本发明的目的在于提供一种适用于生物土壤结皮原状样品取样装置及野外操作方法，本发明成功地解决了取样器的设计和野外操作方法，特别适合于风洞或盆栽实验的生物土壤结皮原状样品的取样，保证了生物土壤结皮样品的完整性。
本发明具体提供一种用于生物土壤结皮原状样品取样装置，该装置用白铁皮制作长40cm，宽25cm的铁皮盒体，两侧安装活动门，具备单侧活页，均可以打开，顶部无盖。
同时，本发明提供了用于生物土壤结皮原状样品取样装置的野外操作方法，具体操作步骤如下：
(1)生物结皮及土样喷湿：首先对要采集的生物土壤结皮区域进行喷湿处理，喷施水分时，应先在结皮表面覆盖一层较薄的纱布，在纱布表面持续地喷施水分，以保证水分散落时不会因水滴、流的重力作用破坏结皮表面的微结构；对采集的土样进行喷湿处理，以采集土样后不散开为宜。
(2)挖出土壤剖面：取样前，先用平头铲在处理好的取样面垂直方向用铁锨挖取深度为30cm的土壤剖面，实际深度应以稍深于样品厚度为宜；此时的裸露剖面由于先前的湿润作用而保持完整，土层不会塌陷、滑落。
(3)原状生物土壤结皮样品采集：打开用于生物土壤结皮原状样品取样装置的一侧挡板，在垂直于土壤剖面的方向缓缓水平推进取样装置；当推进至取样装置的左侧末端，用平头铁锨将右侧土样垂直切下，取出土样后，将右侧门关闭并通过锁扣固定，以防运输过程中样品的散落和破碎。
本发明提供了风洞与盆栽实验备用样品：土样取出后，小心将样品运回实验室，用于生物结皮培养和风洞实验备用样品。
通过实施本发明具体的技术内容，可以达到以下有益效果。
本发明通过上述提供的用于生物土壤结皮原状样品取样装置，以及用于生物土壤结皮原状样品取样装置的野外操作方法，经过风洞与盆栽实验，证明了本发明提供的用于生物土壤结皮原状样品取样装置及野外操作方法具有良好的应用价值和实用性。
本发明成功地解决了用于生物土壤结皮原状样品取样装置的设计和野外操作方法，特别适合于风洞或盆栽实验的生物土壤结皮原状样品的取样，成功地解决了土壤磨片前的取样与前处理问题，保证了生物土壤结皮样品的完整性。
附图说明
图1显示为用于生物土壤结皮原状样品取样装置的结构示意图，图中，1为单侧活页，2为锁扣，3为侧门转轴。
图2显示为用于生物土壤结皮原状样品取样装置的使用状态图。
具体实施方式
下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。
实施例一：用于生物土壤结皮原状样品取样装置
该用于生物土壤结皮原状样品取样装置用白铁皮制作长40cm，宽25cm的铁皮盒体，两侧安装活动门，具备单侧活页，均可以打开，顶部无无盖。
实施例二：用于生物土壤结皮原状样品取样装置的野外操作方法
用于生物土壤结皮原状样品取样装置的野外操作方法，具体操作步骤如下：
(1)生物结皮及土样喷湿：首先对要采集的生物土壤结皮区域进行喷湿处理，喷施水分时，应先在结皮表面覆盖一层较薄的纱布，在纱布表面持续地喷施水分，以保证水分散落时不会因水滴、流的重力作用破坏结皮表面的微结构；对采集的土样进行喷湿处理，以采集土样后不散开为宜。
(2)挖出土壤剖面：取样前，先用平头铲在处理好的取样面垂直方向用铁锨挖取深度约为30cm的土壤剖面，实际深度应以稍深于样品厚度为宜；此时的裸露剖面由于先前的湿润作用而保持完整，土层不会塌陷、滑落。
(3)原状生物土壤结皮样品采集：打开用于生物土壤结皮原状样品取样装置的一侧挡板，在垂直于土壤剖面的方向缓缓水平推进取样装置；当推进至取样装置的左侧末端，用平头铁锨将右侧土样垂直切下，取出土样后，将右侧门关闭并通过锁扣固定，以防运输过程中样品的散落和破碎。
(4)风洞与盆栽实验备用样品：土样取出后，小心将样品运回实验室，用于生物结皮培养和风洞实验备用样品。
实施例三：风洞实验
风洞实验时，将样品置于风洞场内，打开取样装置的两侧小门，使其紧贴侧壁，确保两侧开口方向与风向一致，然后调节风洞中的风速，观察不同破损率条件下结皮表面的沙粒启动状况，并记录相应的启动风速。
本装置简单易行，取样方便，可以保持原状土，在风洞实验中，打开侧门，容易测定沙面的启动风速，方便实用。
实施例四：盆栽实验
盆栽实验中，将取样装置中的样品置于培养架上进行培养，关闭两侧小门，整个取样器作为盆栽载体使用，取样装置中的土壤使生物结皮的生长基质不发生改变，土壤稳定，加之在实验室内其它条件的控制，生物结皮的培养更接近沙漠中的实际生长环境。

Claims (2)

1.一种用于生物土壤结皮原状样品取样装置，其特征在于，所述的装置用白铁皮制作长40cm，宽25cm的铁皮盒体，两侧安装活动门，具备单侧活页，均可以打开，顶部无盖。
2.一种如权利要求1所述的取样装置的野外操作方法，其特征在于，所述的具体操作步骤如下：
(1)生物结皮及土样喷湿：首先对要采集的生物土壤结皮区域进行喷湿处理，喷施水分时，应先在结皮表面覆盖一层较薄的纱布，在纱布表面持续地喷施水分，以保证水分散落时不会因水滴、流的重力作用破坏结皮表面的微结构；对采集的土样进行喷湿处理，以采集土样后不散开为宜；
(2)挖出土壤剖面：取样前，先用平头铲在处理好的取样面垂直方向用铁锨挖取深度为30cm的土壤剖面，实际深度应以稍深于样品厚度为宜；此时的裸露剖面由于先前的湿润作用而保持完整，土层不会塌陷、滑落；
(3)原状生物土壤结皮样品采集：打开用于生物土壤结皮原状样品取样装置的一侧挡板，在垂直于土壤剖面的方向缓缓水平推进取样装置；当推进至取样装置的左侧末端，用平头铁锨将右侧土样垂直切下，取出土样后，将右侧门关闭并通过锁扣固定，以防运输过程中样品的散落和破碎。
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