CN110044759A - 一种草地地上-地下双重生物量测量装置 - Google Patents

一种草地地上-地下双重生物量测量装置 Download PDF

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翁白莎
白恒
严登华
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    • G01N5/04—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by removing a component, e.g. by evaporation, and weighing the remainder

Abstract

本发明提出了一种草地地上‑地下双重生物量测量装置，包括操作平台、平台固定架，所述操作平台下方四角焊接有平台固定架，所述平台固定架下方通过螺钉固定有可万向移动轮，所述操作平台上方一侧边缘通过螺钉固定有称重台，所述称重台一侧设置有安装在所述操作平台上的电池箱，所述称重台另一侧设置有通过螺钉固定在操作平台上的野外速烘箱，所述电池箱与称重台和野外速烘箱电连接，所述操作平台上方分为A、B、C三个区域，该草地地上‑地下双重生物量测量装置移动方便，可以直接进行野外草地的采样工作，通过对草地地上、地下两部分的分离及去土一体化作业，并第一时间进行草样的烘干称重，大大提高了对于生物量的测量准确度。

Description

一种草地地上-地下双重生物量测量装置
技术领域
本发明涉及农业草地科学领域研究，尤其是涉及一种草地地上-地下双重生物量测量装置。
背景技术
草地资源对于我国的自然牧区和环境科考影响较大，其水资源涵养及生物多样性保护等方面具有特殊的生态功能。草地生物量是指在单位面积内整个植物的干重，为草地生态学的重要研究内容。
目前主要对于草地植被地上生物量进行测量，以地面实测法和遥感估测法居多。但遥感估测法对于草地总生物量的测量精度较低，并且无法评估草地植物地下生物量。
发明内容
本发明提出一种可在野外草地现场，对草地地上及地下生物量同时进行测量的草地地上-地下双重生物量测量装置。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种草地地上-地下双重生物量测量装置，包括操作平台、平台固定架，所述操作平台下方四角焊接有平台固定架，所述平台固定架下方通过螺钉固定有可万向移动轮，所述操作平台上方一侧边缘通过螺钉固定有称重台，所述称重台一侧设置有安装在所述操作平台上的电池箱，所述称重台另一侧设置有通过螺钉固定在操作平台上的野外速烘箱，所述电池箱与称重台和野外速烘箱电连接，所述操作平台上方分为A、B、C三个区域，A区上通过螺钉固定有取样装置，B区上通过螺钉固定有草体分离装置，C区上通过螺钉固定有根系土壤分离装置。
进一步的，所述操作平台上方一侧边缘通过螺钉固定有数控平台，所述数控平台与根系土壤分离装置、草体分离装置、取样装置、电池箱、称重台、野外速烘箱电连接。
进一步的，所述野外速烘箱外侧通过铰链固定有可调节角度的光伏板，所述光伏板与电池箱电连接。
进一步的，所述根系土壤分离装置包括收土器和过滤支架，所述过滤支架上端内侧通过转轴固定有封闭式过滤网，所述过滤支架上端外侧通过螺钉固定有转动马达，所述转动马达与封闭式过滤网传动连接，所述封闭式过滤网下方放置有所述收土器。
进一步的，所述过滤支架外侧上方固定有高压水枪，所述高压水枪的出水口朝向封闭式过滤网设置。
进一步的，所述操作平台上通过螺钉固定有水泵和储水箱，所述高压水枪、所述水泵、所述储水箱依次通过管道相连接。
进一步的，所述草体分离装置包括固土板和挡风板，所述固土板上方通过螺钉固定有高度调节液压杆，所述高度调节液压杆上方通过螺钉固定有固剪架，所述固剪架上方通过螺钉固定有剪刀驱动液压杆，所述固剪架端部通过销轴固定有自动剪刀，所述自动剪刀的其中一个剪臂尾部通过销轴与所述剪刀驱动液压杆的活塞杆相连接，所述挡风板通过螺钉垂直固定在操作平台上。
进一步的，所述取样装置内部设置有外部套筒，所述外部套筒下方通过连接座固定有取土盒，所述取土盒内壁上胶粘有内置薄膜，所述取土盒外壁下端通过螺钉固定有入土刀片。
进一步的，所述取土盒其中一侧内壁下端焊接有折弯推板，所述折弯推板上方滑动设置有可弯曲分割钢片，所述可弯曲分割钢片上方焊接有钢片传动齿条，所述取土盒上端侧壁上通过螺钉固定有与钢片传动齿条啮合的驱动马达。
进一步的，所述折弯推板下端为锥形结构，所述折弯推板上端为1/4的圆弧形结构，圆弧结构下端切线处于出口水平方向。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：该草地地上-地下双重生物量测量装置移动方便，可以直接进行野外草地的采样工作，通过对草地地上、地下两部分的分离及去土一体化作业，并第一时间进行草样的烘干称重，大大提高了对于生物量的测量准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的根系土壤分离装置结构示意图；
图4为本发明的草体分离装置结构示意图；
图5为本发明的取样装置结构示意图；
图6为本发明的电路结构框图。
其中：1、操作平台；2、万向移动轮；3、平台固定架；4、根系土壤分离装置；401、收土器；402、过滤支架；403、转动马达；404、封闭式过滤网；405、高压水枪；406、水泵；407、储水箱；5、草体分离装置；501、固土板；502、高度调节液压杆；503、剪刀驱动液压杆；504、固剪架；505、自动剪刀；506、挡风板；6、取样装置；601、外部套筒；602、连接座；603、取土盒；604、内置薄膜；605、入土刀片；606、折弯推板；607、可弯曲分割钢片；608、钢片传动齿条；609、驱动马达；7、数控平台；8、电池箱；9、称重台；10、光伏板；11、野外速烘箱。
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清楚、完整地描述，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作出创造性劳动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。
如图1-6所示，一种草地地上-地下双重生物量测量装置，包括操作平台1、平台固定架3，所述操作平台1下方四角焊接有平台固定架3，所述平台固定架3下方通过螺钉固定有可万向移动轮2，所述操作平台1上方一侧边缘通过螺钉固定有称重台9，所述称重台9一侧设置有安装在所述操作平台1上的电池箱8，所述称重台9另一侧设置有通过螺钉固定在操作平台1上的野外速烘箱11，所述电池箱8与称重台9和野外速烘箱11电连接，所述操作平台1上方分为A、B、C三个区域，A区上通过螺钉固定有取样装置6，B区上通过螺钉固定有草体分离装置5，C区上通过螺钉固定有根系土壤分离装置4。
进一步的，所述操作平台1上方一侧边缘通过螺钉固定有数控平台7，所述数控平台7与根系土壤分离装置4、草体分离装置5、取样装置6、电池箱8、称重台9、野外速烘箱11电连接，所述数控平台7内设置有ADM核心处理器，通过所述操作平台1可以实现智能化操控。
进一步的，所述野外速烘箱11外侧通过铰链固定有可调节角度的光伏板10，所述光伏板10与电池箱8电连接，利用所述光伏板10收集光能发电，可以延长使用时间。
进一步的，所述根系土壤分离装置4包括收土器401和过滤支架402，所述过滤支架402上端内侧通过转轴固定有封闭式过滤网404，所述过滤支架402上端外侧通过螺钉固定有转动马达403，所述转动马达403与封闭式过滤网404传动连接，所述封闭式过滤网404下方放置有所述收土器401，通过旋转的封闭式过滤网404可将草与泥土进行分离。
进一步的，所述过滤支架402外侧上方固定有高压水枪405，所述高压水枪405的出水口朝向封闭式过滤网404设置，利用高压水可以对草茎和草根上的泥土进行冲洗，避免其粘连泥土。
进一步的，所述操作平台1上通过螺钉固定有水泵406和储水箱407，所述高压水枪405、所述水泵406、所述储水箱407依次通过管道相连接，进行供水。
进一步的，所述草体分离装置5包括固土板501和挡风板506，所述固土板501上方通过螺钉固定有高度调节液压杆502，所述高度调节液压杆502上方通过螺钉固定有固剪架504，所述固剪架504上方通过螺钉固定有剪刀驱动液压杆503，所述固剪架504端部通过销轴固定有自动剪刀505，所述自动剪刀505的其中一个剪臂尾部通过销轴与所述剪刀驱动液压杆503的活塞杆相连接，所述挡风板506通过螺钉垂直固定在操作平台1上，可以将草皮和泥土进行分离，方便分开进行测量。
进一步的，所述取样装置6内部设置有外部套筒601，所述外部套筒601下方通过连接座602固定有取土盒603，所述取土盒603内壁上胶粘有内置薄膜604，所述取土盒603外壁下端通过螺钉固定有入土刀片605，方便插入低下进行采样。
进一步的，所述取土盒603其中一侧内壁下端焊接有折弯推板606，所述折弯推板606上方滑动设置有可弯曲分割钢片607，所述可弯曲分割钢片607上方焊接有钢片传动齿条608，所述取土盒603上端侧壁上通过螺钉固定有与钢片传动齿条608啮合的驱动马达609，通过驱动马达609可带动可弯曲分割钢片607移动挡在取土盒603下方，方便将样品带出。
进一步的，所述折弯推板606下端为锥形结构，所述折弯推板606上端为1/4的圆弧形结构，圆弧结构下端切线处于出口水平方向，锥形结构可避免影响取土盒603的正常入土，圆弧形结构便于可弯曲分割钢片607从竖向变成横向移动。
使用时，万向移动轮2可360°旋转进行平台移动，在到达实验地点后利用万向移动轮2的自锁装置进行固定，在操作平台1中进行集合电路连接数控平台7进行数字化控制；
在A区进行草土混合样本的取样操作，下压外部套筒601，在入土刀片605的作用下取土盒603快速进入土壤，可取至55cm深处，通过数控平台7控制驱动马达609启动带动钢片传动齿条608下移，钢片传动齿条608下移带动可弯曲分割钢片607下移，可弯曲分割钢片607碰触到折弯推板606后方向发生改变变成横向移动，从而封住取土盒603的底部，然后将取土盒603取出将样品取出；
将样品放在B区进行草体地表上下的分离操作，通过固土板501将样本固定，固土板501顶端与样本最初地表部分平行，通过,剪刀驱动液压杆503带动自动剪刀505对草体在地表上的部分进行剪取，高度调节液压杆502连接固剪架504可使得自动剪刀505上下自如移动，剪下的部分留在操作平台1上，挡风板506可防止外界的干扰，进行收集；
在C区进行分离根系土壤部分，将B区操作后的两部分分别放置于封闭式过滤网404内，通过数控平台7控制转动马达403启动带动封闭式过滤网404快速转动，高压水枪405同时进行喷水作业，将冲下的泥土收存在收土器401中，后期进行回填；
在最终草的地表上下两部分筛选清理完毕后，在野外速烘箱11及称重台9进行生物量的测量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种草地地上-地下双重生物量测量装置，其特征在于：包括操作平台(1)、平台固定架(3)，所述操作平台(1)下方四角焊接有平台固定架(3)，所述平台固定架(3)下方通过螺钉固定有可万向移动轮(2)，所述操作平台(1)上方一侧边缘通过螺钉固定有称重台(9)，所述称重台(9)一侧设置有安装在所述操作平台(1)上的电池箱(8)，所述称重台(9)另一侧设置有通过螺钉固定在操作平台(1)上的野外速烘箱(11)，所述电池箱(8)与称重台(9)和野外速烘箱(11)电连接，所述操作平台(1)上方分为A、B、C三个区域，A区上通过螺钉固定有取样装置(6)，B区上通过螺钉固定有草体分离装置(5)，C区上通过螺钉固定有根系土壤分离装置(4)。
2.根据权利要求1所述的一种草地地上-地下双重生物量测量装置，其特征在于：所述操作平台(1)上方一侧边缘通过螺钉固定有数控平台(7)，所述数控平台(7)与根系土壤分离装置(4)、草体分离装置(5)、取样装置(6)、电池箱(8)、称重台(9)、野外速烘箱(11)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种草地地上-地下双重生物量测量装置，其特征在于：所述野外速烘箱(11)外侧通过铰链固定有可调节角度的光伏板(10)，所述光伏板(10)与电池箱(8)电连接。
4.根据权利要求1所述的一种草地地上-地下双重生物量测量装置，其特征在于：所述根系土壤分离装置(4)包括收土器(401)和过滤支架(402)，所述过滤支架(402)上端内侧通过转轴固定有封闭式过滤网(404)，所述过滤支架(402)上端外侧通过螺钉固定有转动马达(403)，所述转动马达(403)与封闭式过滤网(404)传动连接，所述封闭式过滤网(404)下方放置有所述收土器(401)。
5.根据权利要求4所述的一种草地地上-地下双重生物量测量装置，其特征在于：所述过滤支架(402)外侧上方固定有高压水枪(405)，所述高压水枪(405)的出水口朝向封闭式过滤网(404)设置。
6.根据权利要求5所述的一种草地地上-地下双重生物量测量装置，其特征在于：所述操作平台(1)上通过螺钉固定有水泵(406)和储水箱(407)，所述高压水枪(405)、所述水泵(406)、所述储水箱(407)依次通过管道相连接。
7.根据权利要求1所述的一种草地地上-地下双重生物量测量装置，其特征在于：所述草体分离装置(5)包括固土板(501)和挡风板(506)，所述固土板(501)上方通过螺钉固定有高度调节液压杆(502)，所述高度调节液压杆(502)上方通过螺钉固定有固剪架(504)，所述固剪架(504)上方通过螺钉固定有剪刀驱动液压杆(503)，所述固剪架(504)端部通过销轴固定有自动剪刀(505)，所述自动剪刀(505)的其中一个剪臂尾部通过销轴与所述剪刀驱动液压杆(503)的活塞杆相连接，所述挡风板(506)通过螺钉垂直固定在操作平台(1)上。
8.根据权利要求1所述的一种草地地上-地下双重生物量测量装置，其特征在于：所述取样装置(6)内部设置有外部套筒(601)，所述外部套筒(601)下方通过连接座(602)固定有取土盒(603)，所述取土盒(603)内壁上胶粘有内置薄膜(604)，所述取土盒(603)外壁下端通过螺钉固定有入土刀片(605)。
9.根据权利要求8所述的一种草地地上-地下双重生物量测量装置，其特征在于：所述取土盒(603)其中一侧内壁下端焊接有折弯推板(606)，所述折弯推板(606)上方滑动设置有可弯曲分割钢片(607)，所述可弯曲分割钢片(607)上方焊接有钢片传动齿条(608)，所述取土盒(603)上端侧壁上通过螺钉固定有与钢片传动齿条(608)啮合的驱动马达(609)。
10.根据权利要求9所述的一种草地地上-地下双重生物量测量装置，其特征在于：所述折弯推板(606)下端为锥形结构，所述折弯推板(606)上端为1/4的圆弧形结构，圆弧结构下端切线处于出口水平方向。
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