CN114838980B - 一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置，包括由多节采取保存分桶上下拼接构成的蚯蚓采样桶，用于钻入土壤的采样钻头，以及用于固定蚯蚓采样桶的盖板；采样钻头位于蚯蚓采样桶下端并与蚯蚓采样桶最下端的采取保存分桶可拆卸连接，盖板位于蚯蚓采样桶上端并与蚯蚓采样桶最上端的采取保存分桶可拆卸连接；采取保存分桶包括内外套设的采取桶和保存桶，保存桶内壁与采取桶外壁之间通过温湿度控制盒连接固定，采取桶下端面连接有用于可控制开合的闸门。本发明便于对不同深度的土壤及蚯蚓进行采取操作，从而获取无干扰的不同深度土壤及蚯蚓数据。

Description

一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置

技术领域

本发明涉及生态风险评价技术领域，具体是涉及一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置。

背景技术

土壤是环境中各种污染物的源和汇，多种污染物共存的复合污染系统在土壤中是普遍存在的，可通过污染物检测实现对土壤质量评价，土壤质量评价一般有单一污染物的单项评价和多种污染物的多项评价，污染物的种类不同，对土壤质量的影响也不同，因此也可按土壤污染的主要污染物分为有机物污染评价、重金属污染评价、生物污染评价和放射性污染评价等。

蚯蚓具有改善土壤结构，分解土壤有机物并提高土壤养分转化效率，促进土壤微生物群落等效果，在维持土壤生态系统中起到至关重要的作用，据研究发现，利用蚯蚓种群生态特征可以有效反映土壤的质量，蚯蚓采集通常采用向土中插入电极，通过电流刺激蚯蚓使其从土壤中出来的方法进行捕捉，但是这一定程度上影响了蚯蚓的生物活性，并且无法客观反映蚯蚓在土壤中的种群生态特征。

同时，为了获取不同深度的土壤中蚯蚓种群生态特征，若采用普通挖掘的方式极有可能将表层土壤夹杂带入深层土壤，难以获取符合不同深度且无干扰的多层土壤，进而影响基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量结果的准确性；因此，现需要一种蚯蚓采样装置来解决上述问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置。

本发明的技术方案是：一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置，包括由多节采取保存分桶上下拼接构成的蚯蚓采样桶，用于钻入土壤的采样钻头，以及用于固定所述蚯蚓采样桶的盖板；

所述采样钻头位于蚯蚓采样桶下端并与蚯蚓采样桶最下端的采取保存分桶可拆卸连接，所述盖板位于蚯蚓采样桶上端并与蚯蚓采样桶最上端的采取保存分桶可拆卸连接；

所述采取保存分桶包括内外套设的采取桶和保存桶，所述采取桶、保存桶均为上下连通的环形桶体结构，所述保存桶内壁与采取桶外壁之间通过温湿度控制盒连接固定，且所述采取桶与温湿度控制盒的接触面设有筛网，

所述采取桶下端面连接有用于可控制开合的闸门，所述闸门包括多组开合板以及用于驱动开合板进行开合的驱动环，采取桶通过驱动环与保存桶内设有的环形凹槽转动卡接，所述开合板一端通过第一转轴与采取桶下端面的转轴孔卡接，开合板另一端通过第二转轴与连杆一端转动连接，所述连杆另一端与驱动环的内槽转动连接，

多节所述采取保存分桶的驱动环内径由上到下依次减小，且所述盖板上与各个驱动环位置对应设有插杆，所述插杆一端贯穿插杆各自对应的驱动环，插杆另一端贯穿所述盖板上对应设有的转动环，所述转动环上设有用于控制插杆插入的插杆控制组件。

进一步地，所述盖板上设有用于辅助固定蚯蚓采样桶钻入土壤的支撑板，所述支撑板设有两组且分别与盖板两侧侧壁通过转轴连接，每组所述支撑板均通过多组伸缩杆与一组固定板连接，所述固定板底部设有若干组用于提高抓地力的卡钉；通过设置可转动折叠的支撑板以及固定板等构件，可以进一步提高蚯蚓采样桶竖直钻入待采集土壤及蚯蚓的效果，避免出现钻入偏斜等情况影响钻入深度等问题。

进一步地，所述插杆控制组件包括顶板、位于顶板两侧并用于顶板与转动环连接的螺杆以及套设在顶板与转动环之间插杆上的弹簧，所述螺杆与转动环的螺纹孔螺纹连接，通过插杆控制组件的设置结构，可以为下述两种可选方案提供对应的驱动辅助作用。

进一步地，相邻两组所述采取桶通过若干组卡柱以及卡孔进行卡接，相邻两组所述保存桶通过卡环进行卡接；通过采取桶上述卡接方式，对接方式简单有效且可以有效实现采取桶出现转动错位等情况。

进一步地，所述采样钻头包括与采取桶通过若干组卡柱以及卡孔进行卡接的内环、与保存桶通过卡环进行卡接的外环，所述外环与内环之间设有环形驱动电机，所述环形驱动电机通过若干组呈散射状的连接杆与外环转动连接，环形驱动电机下方连接有锥形钻头，所述锥形钻头套设在内环上并与内环转动连接；通过采样钻头的设置，可以提高锥形钻头的转动稳定性，同时可拆方式，可以便于将蚯蚓采样装置进行携带运输等，从而便于在多种地形环境下开展进行所在该地区的土壤质量评估工作。

进一步地，所述温湿度控制盒内设有具有加热功能的加热水箱，所述加热水箱与所述采取桶的筛网对应一侧侧面设有布水网管，所述布水网管通过管道及水泵与加热水箱连接，温湿度控制盒内还设有用于贯穿温湿度控制盒侧壁、筛网的温湿度传感器，所述温湿度传感器、水泵、加热水箱与控制器连接，所述控制器用于根据温湿度传感器监测土壤温湿度数据对加热水箱以及水泵进行控制，通过有效利用采取桶与保存桶之间空隙设置温湿度控制盒，从而使采取后的蚯蚓采样桶内土壤保持原有环境中的温湿度，从而提高蚯蚓鉴定筛选数量，进一步提高利用蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的准确性，同时，通过温湿度控制盒的设置也可以进一步增强采取保存分桶的结构强度，并且便于对蚯蚓采样桶进行分层保存及转运等操作。

作为本发明的一种可选方案，所述采样钻头的环形驱动电机上端面呈散射状设有若干组用于与插杆卡接的第一条形槽，所述采取保存分桶的驱动环上端面呈散射状设有若干组用于与插杆卡接的第二条形槽；通过在环形驱动电机上端面设置第一条形槽为插杆提供卡接，从而利用插杆下插后通过环形驱动电机即可驱动对应闸门进行开合，同时各个驱动环设置为上一级插杆提供的第二条形槽，从而仅需通过插杆控制组件控制对应插杆下插即可实现蚯蚓采样桶的分层隔离保存，操作简单，使用方便。

作为本发明的另一种可选方案，所述盖板上端面中心处连接有转盘，所述转盘与插杆控制组件位置对应处设有开口，所述开口上滑动设有用于控制卡接对应插杆控制组件的卡块，所述卡块与开口滑动连接，通过转盘的设置，可以无需通过操控插杆控制组件，通过调节卡块的位置对转动环进行转动调节，利用转动环转动以及配合对应插杆调节闸门的开合。

本发明还提供了一种基于上述蚯蚓采样装置的应用，所述蚯蚓采样装置用于评价土壤质量，包括以下步骤：

S101、蚯蚓采集

通过蚯蚓采集装置采集不同深度土壤的蚯蚓，并对不同深度土壤的蚯蚓进行分类并保存；

S102、蚯蚓鉴定

通过蚯蚓鉴定对分类并保存的蚯蚓进行鉴定及筛选；

S103、蚯蚓种群生态特征计算

获取蚯蚓丰度、生物量、单体生物量、物种数量、成熟度以及多样性指数，所述多样性指数包括Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、SHANNON多样性指数；同时根据蚯蚓种群生态特征，利用蚯蚓丰度、生物量、单体生物量、物种数量、成熟度和多样性指数的土壤环境质量综合指数ESI，计算以线性评分函数计算蚯蚓种群生态特征的指标得分：

其中，S表示蚯蚓种群生态特征的指标得分；X表示蚯蚓种群生态特征的具体指标；MIN和MAX分别指多个采样点中蚯蚓种群生态特征的最小值和最大值；

S104、土壤质量评价

根据土壤环境质量综合指数ESI对土壤质量进行评价，土壤环境质量综合指数ESI计算方法如下：

其中，S_i为蚯蚓种群生态特征的指标得分；W_i为加权系数，

为指标i的变量共同度与PCA分析后的所有指标变量共同度之和的比值。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的蚯蚓采样装置利用多节采取保存分桶的设置方式，采取保存分桶规格相同，可根据实际土壤取样深度要求调节蚯蚓采样桶的桶体高度，从而便于对不同深度的土壤及蚯蚓进行采取操作。

(2)本发明的蚯蚓采样装置通过多节采取保存分桶以及采样钻头的可拆式设置，便于快速拆装，从而提高蚯蚓采样装置的便携性，使蚯蚓采样装置方便携带运输，满足在多种地形环境下开展进行所在该地区的土壤质量评估工作。

(3)本发明的蚯蚓采样装置通过多节采取保存分桶设置，可以对应封闭不同深度土壤及蚯蚓，从而获取无干扰的不同深度土壤及蚯蚓数据，同时可使采取后的蚯蚓采样桶内土壤保持原有环境中的温湿度，提高蚯蚓鉴定筛选数量，从而进一步提高利用蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例1蚯蚓采样装置的工作状态示意图。

图2是本发明实施例1蚯蚓采样装置的折叠状态示意图。

图3是本发明实施例1蚯蚓采样装置的整体结构拆分图。

图4是本发明实施例1盖体的结构示意图。

图5是本发明实施例2蚯蚓采样装置的工作状态示意图。

图6是本发明实施例2盖体的结构示意图。

图7是本发明采取保存分桶的结构示意图。

图8是本发明采取保存分桶的采取桶结构示意图。

图9是本发明采取保存分桶的保存桶结构示意图。

图10是本发明闸门与采取桶装配结构示意图。

图11是本发明闸门的开启状态结构俯视图。

图12是本发明闸门的闭合状态结构俯视图。

图13是本发明采取保存分桶的温湿度控制盒结构示意图。

图14是本发明采样钻头的结构示意图。

其中，1-采取保存分桶、2-采样钻头、21-内环、22-外环、23-环形驱动电机、24-锥形钻头、25-第一条形槽、3-盖板、31-插杆、32-转动环、33-转盘、 34-开口、35-卡块、4-采取桶、41-筛网、42-转轴孔、43-卡柱、44-卡孔、5- 保存桶、51-卡环、6-温湿度控制盒、61-加热水箱、62-布水网管、63-温湿度传感器、7-闸门、71-开合板、72-驱动环、73-环形凹槽、74-第一转轴、75-第二转轴、76-连杆、77-第二条形槽、8-插杆控制组件、81-顶板、82-螺杆、83-弹簧、9-支撑板、91-伸缩杆、92-固定板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式来对本发明进行更进一步详细的说明，以更好地体现本发明的优势。

实施例1

如图1、2或3所示，一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置，包括由四节采取保存分桶1上下拼接构成的蚯蚓采样桶，用于钻入土壤的采样钻头2，以及用于固定所述蚯蚓采样桶的盖板3；

如图1、2或3所示，所述采样钻头2位于蚯蚓采样桶下端并与蚯蚓采样桶最下端的采取保存分桶1可拆卸连接，所述盖板3位于蚯蚓采样桶上端并与蚯蚓采样桶最上端的采取保存分桶1可拆卸连接；相邻两组所述采取桶4通过五组卡柱43以及卡孔44进行卡接，相邻两组所述保存桶5通过卡环51进行卡接；通过采取桶4上述卡接方式，对接方式简单有效且可以有效实现采取桶4出现转动错位等情况；

如图7所示，所述采取保存分桶1包括内外套设的采取桶4和保存桶5，所述采取桶4、保存桶5均为上下连通的环形桶体结构，所述保存桶5内壁与采取桶4外壁之间通过温湿度控制盒6连接固定，且所述采取桶4与温湿度控制盒6的接触面设有筛网41，

如图13所示，所述温湿度控制盒6内设有具有加热功能的加热水箱61，所述加热水箱61与所述采取桶4的筛网41对应一侧侧面设有布水网管62，所述布水网管62通过管道及水泵与加热水箱61连接，温湿度控制盒6内还设有用于贯穿温湿度控制盒6侧壁、筛网41的温湿度传感器63，所述温湿度传感器63、水泵、加热水箱61与控制器连接，所述控制器用于根据温湿度传感器 63监测土壤温湿度数据对加热水箱61以及水泵进行控制，通过有效利用采取桶4与保存桶5之间空隙设置温湿度控制盒6，从而使采取后的蚯蚓采样桶内土壤保持原有环境中的温湿度，从而提高蚯蚓鉴定筛选数量，进一步提高利用蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的准确性，同时，通过温湿度控制盒6的设置也可以进一步增强采取保存分桶1的结构强度，并且便于对蚯蚓采样桶进行分层保存及转运等操作；

如图10所示，所述采取桶4下端面连接有用于可控制开合的闸门7，如图 11、12、9所示，所述闸门7包括五组开合板71以及用于驱动开合板71进行开合的驱动环72，采取桶4通过驱动环72与保存桶5内设有的环形凹槽73转动卡接，所述开合板71一端通过第一转轴74与采取桶4下端面的转轴孔42卡接，开合板71另一端通过第二转轴75与连杆76一端转动连接，所述连杆76 另一端与驱动环72的内槽转动连接，

如图3、8所示，四节所述采取保存分桶1的驱动环72内径由上到下依次减小，且所述盖板3上与各个驱动环72位置对应设有插杆31，所述插杆31一端贯穿插杆31各自对应的驱动环72，如图4所示，插杆31另一端贯穿所述盖板3上对应设有的转动环32，所述转动环32上设有用于控制插杆31插入的插杆控制组件8；

如图4所示，所述插杆控制组件8包括顶板81、位于顶板81两侧并用于顶板81与转动环32连接的螺杆82以及套设在顶板81与转动环32之间插杆 31上的弹簧83，所述螺杆82与转动环32的螺纹孔螺纹连接，通过插杆控制组件8的设置结构，可以为下述两种可选方案提供对应的驱动辅助作用；

如图10、14所示，所述采样钻头2的环形驱动电机23上端面呈散射状设有若干组用于与插杆31卡接的第一条形槽25，所述采取保存分桶1的驱动环 72上端面呈散射状设有若干组用于与插杆31卡接的第二条形槽77；通过在环形驱动电机23上端面设置第一条形槽25为插杆31提供卡接，从而利用插杆 31下插后通过环形驱动电机23即可驱动对应闸门7进行开合，同时各个驱动环72设置为上一级插杆31提供的第二条形槽77，从而仅需通过插杆控制组件 8控制对应插杆31下插即可实现蚯蚓采样桶的分层隔离保存，操作简单，使用方便；

如图14所示，所述采样钻头2包括与采取桶4通过若干组卡柱43以及卡孔44进行卡接的内环21、与保存桶5通过卡环51进行卡接的外环22，所述外环22与内环21之间设有环形驱动电机23，所述环形驱动电机23通过若干组呈散射状的连接杆与外环22转动连接，环形驱动电机23下方连接有锥形钻头 24，所述锥形钻头24套设在内环21上并与内环21转动连接；通过采样钻头2 的设置，可以提高锥形钻头24的转动稳定性，同时可拆方式，可以便于将蚯蚓采样装置进行携带运输等，从而便于在多种地形环境下开展进行所在该地区的土壤质量评估工作；

如图1、2或3所示，所述盖板3上设有用于辅助固定蚯蚓采样桶钻入土壤的支撑板9，所述支撑板9设有两组且分别与盖板3两侧侧壁通过转轴连接，每组所述支撑板9均通过六组伸缩杆91与一组固定板92连接，所述固定板92 底部设有若干组用于提高抓地力的卡钉；通过设置可转动折叠的支撑板9以及固定板92等构件，可以进一步提高蚯蚓采样桶竖直钻入待采集土壤及蚯蚓的效果，避免出现钻入偏斜等情况影响钻入深度等问题。

上述蚯蚓采样装置的组装方法为：根据采取保存分桶1的高度规格以及所需采取土壤深度选用对应数量的采取保存分桶1依次进行上下卡接，以四节采取保存分桶1为例，使各个采取保存分桶1的驱动环72与插杆31的对接位置保持一致，通过相邻两组采取桶4、相邻两组保存桶5的卡接方式进行对接，拼成有四节采取保存分桶1构成的蚯蚓采样桶；随后将采样钻头2采用与相邻两组采取桶4相同的卡接方式固定在蚯蚓采样桶最下端的采取保存分桶1底部，同时，通过螺栓将蚯蚓采样桶最上端的采取保存分桶1的采取桶4、保存桶5固定在盖板3底部；

蚯蚓采样装置的工作方法为：将支撑板9翻转90°使其与卡扣卡接，随后将固定板92通过伸缩杆91拉伸至与蚯蚓采样桶相同高度，随后将蚯蚓采样桶的采样钻头2垂直插入待采集区域，随后启动环形驱动电机23使其带动锥形钻头24进行转动，同时对盖板3施加向下压力，使蚯蚓采样桶向下钻入，通过蚯蚓采样桶的各个采取桶将土壤及土壤内蚯蚓进行固定，

当钻入指定深度后，通过插杆控制组件8控制蚯蚓采样桶最下端的采取保存分桶1的驱动环72所对应的插杆31向下插入与环形驱动电机23的第一条形槽25进行卡接，随后再次启动环形驱动电机23使插杆31随着环形驱动电机 23进行转动，从而通过插杆31带动驱动环72转动一定角度，通过连杆76作用使开合板71沿着第一转轴74进行转动，从而使各个开合板71切入土壤并相互闭合，实现蚯蚓采样桶整体桶体的锁闭，通过各个温湿度控制盒6协同作用控制蚯蚓采样桶内土壤温湿度的控制，随后使插杆控制组件8复位，并在次启动环形驱动电机23将蚯蚓采样装置拔出，完成土壤及蚯蚓采取操作；

当钻入指定深度后，通过插杆控制组件8控制蚯蚓采样桶最下端的采取保存分桶1的驱动环72所对应的插杆31向下插入与环形驱动电机23的第一条形槽25进行卡接，并通过其余插杆31对应的插杆控制组件8控制插杆31与对应的驱动环72设置的第二条形槽77进行卡接，随后再次启动环形驱动电机23使插杆31随着环形驱动电机23进行转动，从而通过插杆31带动驱动环72转动一定角度，通过连杆76作用使开合板71沿着第一转轴74进行转动，从而使各个闸门7的开合板71切入土壤并相互闭合，实现蚯蚓采样桶每个采取保存分桶 1的锁闭，同时通过温湿度控制盒6控制各个采取保存分桶1内土壤的温湿度。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，与其不同之处在于，如图5、6所示，所述盖板3上端面中心处连接有转盘33，所述转盘33与插杆控制组件8位置对应处设有开口34，所述开口34上滑动设有用于控制卡接对应插杆控制组件8的卡块35，所述卡块35与开口34滑动连接，通过转盘33的设置，可以无需通过操控插杆控制组件8，通过调节卡块35的位置对转动环32进行转动调节，利用转动环32转动以及配合对应插杆31调节闸门7的开合；

上述蚯蚓采样装置的工作方法为：与实施例1工作方法基本相同，与其不同之处在于，通过拨动卡块35沿着开口34进行滑动调节与对应插杆31的插杆控制组件8进行卡接，随后通过转动转盘33使其带动对应转动环32以及插杆 31进行转动，从而使插杆31对应的驱动环72进行转动，以达到控制闸门7开合的控制效果。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，与其不同之处在于，所述蚯蚓采样装置用于评价土壤质量，包括以下步骤：

S101、蚯蚓采集

通过蚯蚓采集装置采集不同深度土壤的蚯蚓，并对不同深度土壤的蚯蚓进行分类并保存；

S102、蚯蚓鉴定

通过蚯蚓鉴定对分类并保存的蚯蚓进行鉴定及筛选；

S103、蚯蚓种群生态特征计算

获取蚯蚓丰度、生物量、单体生物量、物种数量、成熟度以及多样性指数，所述多样性指数包括Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、SHANNON多样性指数；同时根据蚯蚓种群生态特征，利用蚯蚓丰度、生物量、单体生物量、物种数量、成熟度和多样性指数的土壤环境质量综合指数ESI，计算以线性评分函数计算蚯蚓种群生态特征的指标得分：

其中，S表示蚯蚓种群生态特征的指标得分；X表示蚯蚓种群生态特征的具体指标；MIN和MAX分别指多个采样点中蚯蚓种群生态特征的最小值和最大值；

S104、土壤质量评价

根据土壤环境质量综合指数ESI对土壤质量进行评价，土壤环境质量综合指数ESI计算方法如下：

其中，S_i为蚯蚓种群生态特征的指标得分；W_i为加权系数，

为指标i的变量共同度与PCA分析后的所有指标变量共同度之和的比值。

应用例

北京地处典型的温带半湿润季风气候区，平均年降水量达458.9mm，并且主要集中于夏季，其土壤类型属于典型棕壤，采用构建的蚯蚓采样装置对北京 16个典型公园的土壤蚯蚓种群进行调查，并采用实施例3评价方法基于蚯蚓种群生态特征对16个典型公园的土壤环境质量进行评价，具体见下表1：

表1典型公园的蚯蚓种群生态特征和土壤环境质量

结论：通过对比ESI的数值大小来对不同典型公园的土壤环境质量进行对比评价，典型公园的ESI数值相对越高其土壤环境质量越好，通过上述表1的 ESI数值对比可以得到各个典型公园的土壤环境质量评价结果。

Claims (9)

1.一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置，其特征在于，包括由多节采取保存分桶（1）上下拼接构成的蚯蚓采样桶，用于钻入土壤的采样钻头（2），以及用于固定所述蚯蚓采样桶的盖板（3）；

所述采样钻头（2）位于蚯蚓采样桶下端并与蚯蚓采样桶最下端的采取保存分桶（1）可拆卸连接，所述盖板（3）位于蚯蚓采样桶上端并与蚯蚓采样桶最上端的采取保存分桶（1）可拆卸连接；

所述采取保存分桶（1）包括内外套设的采取桶（4）和保存桶（5），所述采取桶（4）、保存桶（5）均为上下连通的环形桶体结构，所述保存桶（5）内壁与采取桶（4）外壁之间通过温湿度控制盒（6）连接固定，且所述采取桶（4）与温湿度控制盒（6）的接触面设有筛网（41），

所述采取桶（4）下端面连接有用于可控制开合的闸门（7），所述闸门（7）包括多组开合板（71）以及用于驱动开合板（71）进行开合的驱动环（72），采取桶（4）通过驱动环（72）与保存桶（5）内设有的环形凹槽（73）转动卡接，所述开合板（71）一端通过第一转轴（74）与采取桶（4）下端面的转轴孔（42）卡接，开合板（71）另一端通过第二转轴（75）与连杆（76）一端转动连接，所述连杆（76）另一端与驱动环（72）的内槽转动连接，

多节所述采取保存分桶（1）的驱动环（72）内径由上到下依次减小，且所述盖板（3）上与各个驱动环（72）位置对应设有插杆（31），所述插杆（31）一端贯穿插杆（31）各自对应的驱动环（72），插杆（31）另一端贯穿所述盖板（3）上对应设有的转动环（32），所述转动环（32）上设有用于控制插杆（31）插入的插杆控制组件（8），

所述采样钻头（2）包括与采取桶（4）通过若干组卡柱（43）以及卡孔（44）进行卡接的内环（21）、与保存桶（5）通过卡环（51）进行卡接的外环（22），所述外环（22）与内环（21）之间设有环形驱动电机（23），所述环形驱动电机（23）通过若干组呈散射状的连接杆与外环（22）转动连接，环形驱动电机（23）下方连接有锥形钻头（24），所述锥形钻头（24）套设在内环（21）上并与内环（21）转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置，其特征在于，所述盖板（3）上设有用于辅助固定蚯蚓采样桶钻入土壤的支撑板（9），所述支撑板（9）设有两组且分别与盖板（3）两侧侧壁通过转轴连接，每组所述支撑板（9）均通过多组伸缩杆（91）与一组固定板（92）连接，所述固定板（92）底部设有若干组用于提高抓地力的卡钉。

3.根据权利要求1所述的一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置，其特征在于，所述插杆控制组件（8）包括顶板（81）、位于顶板（81）两侧并用于顶板（81）与转动环（32）连接的螺杆（82）以及套设在顶板（81）与转动环（32）之间插杆（31）上的弹簧（83），所述螺杆（82）与转动环（32）的螺纹孔螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置，其特征在于，相邻两组所述采取桶（4）通过若干组卡柱（43）以及卡孔（44）进行卡接，相邻两组所述保存桶（5）通过卡环（51）进行卡接。

5.根据权利要求1所述的一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置，其特征在于，所述温湿度控制盒（6）内设有具有加热功能的加热水箱（61），所述加热水箱（61）与所述采取桶（4）的筛网（41）对应一侧侧面设有布水网管（62），所述布水网管（62）通过管道及水泵与加热水箱（61）连接，温湿度控制盒（6）内还设有用于贯穿温湿度控制盒（6）侧壁、筛网（41）的温湿度传感器（63），所述温湿度传感器（63）、水泵、加热水箱（61）与控制器连接，所述控制器用于根据温湿度传感器（63）监测土壤温湿度数据对加热水箱（61）以及水泵进行控制。

6.根据权利要求1所述的一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置，其特征在于，相邻两组所述保存桶（5）通过卡环（51）进行卡接。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置，其特征在于，所述采样钻头（2）的环形驱动电机（23）上端面呈散射状设有若干组用于与插杆（31）卡接的第一条形槽（25），所述采取保存分桶（1）的驱动环（72）上端面呈散射状设有若干组用于与插杆（31）卡接的第二条形槽（77）。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置，其特征在于，所述盖板（3）上端面中心处连接有转盘（33），所述转盘（33）与插杆控制组件（8）位置对应处设有开口（34），所述开口（34）上滑动设有用于控制卡接对应插杆控制组件（8）的卡块（35），所述卡块（35）与开口（34）滑动连接。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的一种基于蚯蚓种群生态特征评价土壤质量的蚯蚓采样装置的应用，其特征在于，所述蚯蚓采样装置用于评价土壤质量，包括以下步骤：

S101、蚯蚓采集

通过蚯蚓采集装置采集不同深度土壤的蚯蚓，并对不同深度土壤的蚯蚓进行分类并保存；

S102、蚯蚓鉴定

通过蚯蚓鉴定对分类并保存的蚯蚓进行鉴定及筛选；

S103、蚯蚓种群生态特征计算

获取蚯蚓丰度、生物量、单体生物量、物种数量、成熟度以及多样性指数，所述多样性指数包括Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、SHANNON多样性指数；同时根据蚯蚓种群生态特征，利用蚯蚓丰度、生物量、单体生物量、物种数量、成熟度和多样性指数的土壤环境质量综合指数ESI，计算以线性评分函数计算蚯蚓种群生态特征的指标得分：

其中，S表示蚯蚓种群生态特征的指标得分；X表示蚯蚓种群生态特征的具体指标；MIN和MAX分别指多个采样点中蚯蚓种群生态特征的最小值和最大值；

S104、土壤质量评价

根据土壤环境质量综合指数ESI对土壤质量进行评价，土壤环境质量综合指数ESI计算方法如下：

其中，

为蚯蚓种群生态特征的指标得分；

为加权系数，

为指标i的变量共同度与PCA分析后的所有指标变量共同度之和的比值。

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