CN105340471A - 用于浅水域的水草采集装置及水草采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于浅水域的水草采集装置及其方法。水草采集装置包括：相对设置的第一抓斗部和第二抓斗部，该第一抓斗部的底侧边上具有第一咬合部，该第二抓斗部的底侧边上具有第二咬合部，且该第一咬合部与该第二咬合部相互配合咬合；第一力臂和第二力臂，该第一力臂、该第二力臂通过一连接部分别与该第一抓斗部、该第二抓斗部交叉转动连接；其中，该第一力臂和该第二力臂在外力作用下能张开一角度，该第一抓斗部和该第二抓斗部在该第一力臂和该第二力臂的带动下张开并形成一开口。通过本发明的水草采集装置，结构简单、操作简便、制作成本低、对水草的采集效果好，还可满足对水草资源进行定量与定性调查的需求。

Description

用于浅水域的水草采集装置及水草采集方法

技术领域

本发明涉及一种水草采集装置及其方法，特别是涉及用于湿地、浅草型湖泊的沉水植物的采集装置及其方法。

背景技术

水草一般是指可以生长在水中的草本植物。水生植物指生理上依附于水环境、至少部分生殖周期发生在水中或水表面的植物类群。水草是许多水生动物的栖身地和庇护所，水草与鱼类相互配合、相辅相成，相得益彰。水草在光照下吸收水中的二氧化碳进行光合作用，放出氧气，供水生动物呼吸；水草还通过吸收水中的养料，降低有机物污染，起到净化水质的功效。

湿地以及湖泊是重要的自然资源和生态系统，具有不可替代的综合功能。尤其湿地不仅为人类提供大量资源，而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及蓄洪防旱、降解污染调节气候、控制土壤侵蚀等方面均起到重要作用。中国拥有湿地面积6500多万公顷，约占世界湿地面积的10％，居亚洲第一位。水草作为湿地和湖泊生态系统的主要组成部分，是一种非常重要的自然资源。对水草资源状况的调查与研究对环境保护、渔业水产、新资源的开发等具有深远的意义。在野外浅水域采样工作中，多使用网状、绳状或其它自制装置，这些装置操作简单、容易制备，但采集效果不理想，且不能进行定性定量分析。目前鲜有专门的水草采集装置，且现有的装置很难同时具备制作简单、使用方便、能够对样品进行定量分析等特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水草采集装置，尤其适用于湿地、浅草型湖泊沉水植物的采集装置，包括：相对设置的第一抓斗部和第二抓斗部，该第一抓斗部的底侧边上具有第一咬合部，该第二抓斗部的底侧边上具有第二咬合部，且该第一咬合部与该第二咬合部相互配合咬合；第一力臂和第二力臂，该第一力臂、该第二力臂通过一连接部分别与该第一抓斗部、该第二抓斗部交叉转动连接；其中，该第一力臂和该第二力臂在外力作用下能张开一角度，该第一抓斗部和该第二抓斗部在该第一力臂和该第二力臂的带动下张开并形成一供采集水草用的开口。

在本发明的一实施例中，该第一抓斗部和该第二抓斗部在闭合时形成一密闭空间。

在本发明的一实施例中，该第一抓斗部和该第二抓斗部为半圆形结构。

在本发明的一实施例中，该第一抓斗部和/或该第二抓斗部上设置有网孔。

在本发明的一实施例中，该第一咬合部和该第二咬合部呈平面状，且其上设置有所述网孔。

在本发明的一实施例中，所述网孔的直径小于10mm，优选为为5mm，所述网孔的分布密度为大于10-mm，优选密度为10-20mm。

在本发明的一实施例中，该第一咬合部和该第二咬合部为锯齿结构。

在本发明的一实施例中，该第一力臂和该第二力臂为可伸缩结构。

本发明的另一目的在于提供一种水草采集方法，其特点在于，采用上述的水草采集装置进行采集。

在本发明的另一实施例中，该水草采集方法是用于水深为0～2.5m的浅水域的水草采集。

通过本发明的水草采集装置，操作性强、结构简单、携带方便、制作成本低、对水草的采集效果好，还可满足对水草资源进行定量与定性调查的需求。

附图说明

图1为本发明的水草采集装置处于张开状态的结构示意图；

图2为本发明的水草采集装置处于闭合状态的结构示意图。

具体实施方式

下面，将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

结合参考图1、图2，本发明的水草采集装置100适于应用于水深为0～2.5m的浅水域的水草采集，其主要包括：第一抓斗部10和第二抓斗部20、第一力臂30和第二力臂40、以及连接部50。其中，该第一抓斗部10和第二抓斗部20相对设置并限定出一容纳空间，且该第一抓斗部10的底侧边上具有第一咬合部11，该第二抓斗部20的底侧边上具有第二咬合部21，该第一咬合部11与该第二咬合部21是相互配合咬合。该第一力臂30、该第二力臂40是通过该连接部50分别与该第一抓斗部10、该第二抓斗部20交叉转动连接，这样，该第一力臂30和该第二力臂40在外力作用下能张开一角度A，而该第一抓斗部10和该第二抓斗部20在该第一力臂30和该第二力臂40的带动下张开并形成一开口I，在采集水草时水草可通过该开口I进入该容纳空间，如图1所示。反之，该第一力臂30和该第二力臂40在闭合时，该第一抓斗部10和该第二抓斗部20也随之闭合，从而使该容纳空间形成一密闭空间，如图2所示。

在图1所示的实施例中，该连接部50是设置于该第一抓斗部10与该第二抓斗部20的顶部，其例如可为一转动副结构。例如，该第一抓斗部10可与该第一力臂30连接于该第一抓斗部10顶部的第一连接处形成第一转动机构，该第二抓斗部20可与该第二力臂40连接于该第二抓斗部20顶部的第二连接处形成第二转动机构，而在该第一连接处和该第二连接处之间可形成一转动副结构，这样，在外力作用下，该第一转动机构和该第二转动机构即可通过该转动副结构相对转动。当然，可以理解的是，该连接部50并不局限于上述的转动副结构，其也可以为其它连接结构，这些并不作为对本发明的限制。

在图1所示的实施例中，该第一抓斗部10和该第二抓斗部20是为半圆形结构，该第一抓斗部10和该第二抓斗部20在闭合时形成一圆柱形的封闭空间，以便于实现水草的定量采集，如图2所示。但可以理解的是，该第一抓斗部10和该第二抓斗部20并不局限于上述结构，其可以为其它结构，例如也可为方形、多边形等。在本发明中，该第一抓斗部10和该第二抓斗部20的材料例如可以使用防水腐性优异的材质，以便可以长期在水中操作。

本发明在该第一抓斗部10和/或该第二抓斗部20上还设置有网孔，使得在采集水草的过程中，只采集水草，其余淤泥等不要的成分可通过网孔排出。这些网孔例如可包括：设置在该第一咬合部11上的网孔110、设置在该第二咬合部21上的网孔210、设置在该第一抓斗部10的侧面上的网孔12a、设置在该第二抓斗部20的侧面上的网孔22a、设置在该第一抓斗部10的端面上的网孔12b、设置在该第二抓斗部20的端面上的网孔22b等。通过这些网孔，可以在采集过程中自然将水和流动性底质滤除，这样可以方便的将水草直接采集。较佳地，所述网孔的直径小于10mm。更佳地，所述网孔的分布密度(即孔间距)大于10mm，优选为10-20mm。所述网孔的排列方式优选为交错排列。

在本发明中，该第一咬合部11和该第二咬合部21可呈平面状，并可为锯齿结构。所述锯齿结构例如可为三角形、梯形等形状。所述锯齿结构可以使得咬合的十分吻合，而通过咬合部分足够锋利可保证水草可以顺利被割断。本发明对于该第一咬合部11和该第二咬合部21的形状并没有特别的限定，只要能够相互配合用于切割水草并在闭合时形成密闭空间即可。

在本发明中，可以通过设计使得该第一抓斗部10和该第二抓斗部20张开不同角度，使该第一咬合部11和该第二咬合部21张开形成不同的开口I，从而可以实现不同定量的水草采集。针对大型的沉水植物时，可以选择较大的开口角度，针对一般沉水植物时，可以采用常规开口。例如，可以设计该第一抓斗部10和该第二抓斗部20张开至最大角度A_max，此时开口横向张开距离为1m。当张开到最大角度A_max时，该第一咬合部11和该第二咬合部21张开形成的开口I的尺寸例如可为50cm*12.5cm，此时开口I所覆盖的面积为1/16m²，即为抓16下可以构成1m²的标准样方，这样可以将这一区域内的水草直接定量采集并用于数据分析。在对某一选定的样点进行样品采集时，通过对同一样点进行多次采集增强数据的准确性。在同一样点定量采样的过程中，将采集到的所有植物进行分门别类，然后进行测量，从而测定出不同种类的生物量所占总的生物群落的百分比。这些数据是进行地域研究调查的基础，同时也能够为建立湿地以及浅草型湖泊的生物群落模型提供重要的科学依据。本发明中，第一咬合部11和该第二咬合部21张开形成不同的开口I。

在本发明中，该第一力臂30和该第二力臂40可为可伸缩结构，可以具有二节以上的伸缩臂，优选为四节以上的伸缩臂，在使用的时候可根据实际操作情况拉出相应的长度来进行水草采集。以四节伸缩臂为例，在进行水草采集时，首先要根据操作深度来调节伸缩杆的长度，在操作前，伸缩臂四节是相互套在一起，实际长度只有伸缩臂的1/4长，操作时需要根据操作深度来拉长伸缩杆，而在水草采集完成后，需要将伸缩杆缩回到最短长度即最长的1/4，为了方便叙述原理，首先叙述伸缩杆缩回的操作原理。实际操作中，首先按下端部按钮，会使伸缩杆第一节的杆壁上的凸柱缩回，使伸缩杆第一节能够顺畅按下，按下后，放开按钮，继续按下，直至伸缩杆第一节靠下端的凸柱由于弹簧的作用刚好卡入伸缩杆第二节的壁孔内，此时伸缩杆长度为其总长度的3/4；如果继续按下端部按钮，使伸缩臂第一节下端的凸柱缩回使伸缩臂第一节扔能够顺利按下，放开按钮，继续按下，直至伸缩臂第一节靠上端的凸柱由于弹簧的作用刚好卡入伸缩臂第二节的上端壁孔内，此时伸缩臂第一节和第二节连为一体，且一体结构与上述伸缩臂第一节的结构相同，同为有上下两个凸柱，凸柱可以由按钮按下来缩回。如上述伸缩臂第一节和第二节已连为一体，且结构与上述伸缩臂第一节整体结构相同，因此操作方法也同第一节的操作方法相同，直至第一、第二、第三节连为一体且结构与上述伸缩臂第一节整体结构相同，后续操作与前述类似。伸缩臂伸长的操作与上述相反，需要按下端部按钮，首先由1/4长度恢复到1/2长度，伸缩臂第一、第二、第三节通过凸柱套接固连在一起并与第四节脱开，如需继续增加长度，则继续按下端部按钮，伸缩臂第一、第二节通过凸柱套接固连在一起，长度恢复到3/4长度，与第三节，第四节脱开；如需继续增加长度，则需继续按下端部按钮，伸缩臂第一、第二、第三、第四节全部脱开，长度恢复到最长。伸缩结构的材料可为轻便的不锈钢结构。

使用常规的网状装置对水草进行采样时，往往无法对目标进行精确的采集，且在采样过程中，能够将垂直分布于水中的其他水生植物连带采集，既不利于目标个体的定性分析，又对整个环境系统分析造成一定干扰。使用本发明装置可以有效的解决这一问题。本发明通过采用上述的水草采集装置100，适用于浅草型湖泊的沉水植物，同时适用于湿地水域中的沉水植物采集，可以举例说，东北湿地、黄河中下游湿地、长江中下游湿地、杭州湾北滨海湿地、杭州湾以南沿海湿地、云贵高原湿地、蒙新干旱/半干旱湿地和青藏高原高寒湿地。更详细说，可以对水深为0～2.5m的浅水域的水草进行采集。

本发明的水草采集方法具体步骤如下：

步骤1：根据水深调节该第一力臂30和该第二力臂40的长度。

步骤2：张开该第一力臂30和该第二力臂40至一预定角度，使该第一抓斗部10和该第二抓斗部20随之张开形成一具有预定面积的开口，并将其深入到湖底(水草根部)。

步骤3：合并该第一力臂30和该第二力臂40以使该第一咬合部11与该第二咬合部21进行咬合，将水草的根部进行割断，从而可以将预定面积区域内的水草直接采集，并可计算出这一区域内生物量的大小，进而计算出不同种类的生物量所占总的生物群落的百分比。

本发明的水草采集装置为杆状采集装置，其操作性好于绳状或其他网状工具，仅需一人就可完成相关操作。此外，本发明不仅结构简单、携带方便、制作成本低、能够满足对水草资源定量研究的需求，还能够通过其锯齿结构对相对较大的沉水植物的根部进行一定量的采集，实用性好于其他水草采样器。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于浅水域的水草采集装置，其特征在于，包括：相对设置的第一抓斗部和第二抓斗部，该第一抓斗部的底侧边上具有第一咬合部，该第二抓斗部的底侧边上具有第二咬合部，且该第一咬合部与该第二咬合部相互配合咬合；

第一力臂和第二力臂，该第一力臂、该第二力臂通过一连接部分别与该第一抓斗部、该第二抓斗部交叉转动连接；

其中，该第一力臂和该第二力臂在外力作用下能张开一角度，该第一抓斗部和该第二抓斗部在该第一力臂和该第二力臂的带动下张开并形成一开口，开口横向张开距离最大为1m。

2.根据权利要求1所述的水草采集装置，其特征在于，该第一抓斗部和该第二抓斗部在闭合时形成一密闭空间。

3.根据权利要求1所述的水草采集装置，其特征在于，该第一抓斗部和该第二抓斗部为半圆形结构。

4.根据权利要求1所述的水草采集装置，其特征在于，该第一抓斗部和/或该第二抓斗部上设置有网孔。

5.根据权利要求4所述的水草采集装置，其特征在于，该第一咬合部和该第二咬合部呈平面状，且其上设置有所述网孔。

6.根据权利要求4所述的水草采集装置，其特征在于，所述网孔的直径小于10mm，优选为5mm，所述网孔的分布密度为大于10mm，优选为10-20mm。

7.根据权利要求1所述的水草采集装置，其特征在于，该第一咬合部和该第二咬合部为锯齿结构。

8.根据权利要求1所述的水草采集装置，其特征在于，该第一力臂和该第二力臂为可伸缩结构，长度在1-3m之间，最大长度优选为2.55m。

9.一种水草采集方法，其特征在于，采用权利要求1至8中任一项所述的水草采集装置进行采集。

10.根据权利要求9所述的水草采集方法，其特征在于，该水草采集方法是用于水深为0～2.5m的浅水域的水草采集。