CN1614382A

CN1614382A - 湿地土壤取样器

Info

Publication number: CN1614382A
Application number: CN 200410093777
Authority: CN
Inventors: 石福臣; 王绍强; 李瑞利; 张蕊
Original assignee: Nankai University
Current assignee: Nankai University
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2005-05-11

Abstract

湿地土壤取样器属于土壤取样器，特别涉及湿地土壤取样器。目前对湿地土壤定量、定深度取样装置空缺，本发明克服现有取样器直径较细、不能大量取样及传统取样器深入和脱离土壤的过程中，造成不同土层的挤压混淆和因土样与取样器接触面的摩擦不够，而发生的土样脱离、无法保持原状，影响研究工作准确性、造价高等问题。该取样器主体为开有取样口的圆管，其一端为锯齿状，齿边缘有锋利的刃。取样器主体圆管的侧壁上，自上而下依次开有取样口，取样器顶端封闭，并焊有两个圆环。该设计取样部分长，结构简洁，使用方便，易于携带，尤其适用于野外湿地取样调查，其造价低廉，易于普及。本发明为湿地土壤学、生态学、地质学研究提供了新型的采样工具。

Description

湿地土壤取样器

技术领域

本发明属于一种土壤取样器，特别涉及湿地土壤取样器。

背景技术

湿地是地球上重要的、富饶的生态系统，具有巨大的资源潜力和环境调节功能，极具开发利用价值。湿地研究在全球生态、环境研究中具有重要地位，一直受到许多国家的重视，已经成为一门新兴的边缘交叉学科。湿地土壤的研究作为湿地研究中不可缺少的部分，其取样方法、工具直接或间接的决定了研究的客观性和准确度。然而，现有的土壤取样器多具有下列缺点，难以满足在湿地条件下取土的要求：

1.直径较细，多为20～30mm，取土量少，无法满足湿地大量取样的要求；

2.其中很多设计的土壤取样器在深入和脱离土壤的过程中造成不同土层的挤压和混淆，无法保持原状，从而影响研究工作的准确性；

3.很多取样器的操作杆不够长，无法取到比较深层的土样，而如果连接扩展杆以加大操作杆的长度，很可能在深入土层时造成操作杆的断裂；

4.造价高，一般在1000元。

几种常用的土壤采样设备如手动采样钻、半圆凿钻、土壤柱状圆筒采样器。其中，手动采样钻为手动采样工具，如图1所示。通过与图2不同的采样钻头的连接实现土壤取样。其具体取样方法是将钻头朝下压入土中，旋转一定角度，即可取出样本。但是，该采样钻受取样钻头直径和大小限制，不能获取大量土样。由于钻头长度有限，取样深度受限制。如果通过卡销连接或螺纹连接扩展杆可以加大取样深度，但是设备容易损坏。由于钻头形状限制，以及取样过程中的扭转，使得所取出的土样难以保持原状，各土层之间出现交错，无法进行原状分析。钻头必须采用很坚实的材料，造价高昂。

半圆凿钻手动设备，钻身为半圆柱形，带有两个平行的垂直刀口，半圆凿钻因此得名，如图3所示。但是，其取样部分直径小，无法大量取样，取样深度也受限制，扩展杆的加入虽然可以增加取样深度，但是同时增加了仪器受损的可能。由于其取样部分是半圆设计，在湿地的应用中很可能由于土样与取样器接触面的摩擦不够而发生土样脱离的情况。市场售价高。

土壤柱状圆筒采样器如图4所示，该土壤柱状圆筒采样器需要用汽油驱动或电动驱动的冲击锤将采样器锤入地下，该设备不便携带，在湿地的潮湿土壤取样中应用不灵活，且造价昂贵。

发明内容

要解决的问题：

针对上述情况，为了解决目前对湿地土壤定量、定深度取样装置空缺的现状，克服现有取样器直径较细、不能大量取样以及传统取样器深入和脱离土壤的过程中造成不同土层的挤压、混淆和土样与取样器接触的摩擦不够而发生土样脱离、无法保持原状从而影响研究工作的准确性、造价高的问题，设计了集钻土和采土为一身的湿地取样器，其有效取样部分长，取土量大，结实耐用。为湿地土壤学、生态学、地质学研究提供了新型采样工具。

技术方案：

湿地土壤取样器，选用硬质材料制成，其主体为开有取样口2的圆管1，为利于取样器旋转入土，主体圆管1的一端，即取样器末端B为锯齿状，其边缘有锋利的刃，为准确而方便地采取不同深度的土壤，在取样器主体圆管1的侧壁上，自上而下依次开有可容100ml标准环刀插入的取样口2，主体圆管1的另一端，即取样器顶端A上用圆盘3固定封闭，圆盘3上焊有用于插入转动杆5的两个圆环4。

需要说明的是：

所述的湿地土壤取样器，取样器主体圆管1内径为15～17cm，长100～150cm，厚度为5-10mm。

圆盘3直径为20-25cm，厚度为5-20mm，圆盘3焊接在主体圆管1上。圆环4厚度为5-10mm，内径为3-7cm，转动杆5为直径不大于圆环4内径的直杆。

取样器末端B形状为边缘锋利的4～6个相连锯齿。

在取样器主体圆管1的侧壁上开有的取样口2，为自上而下依次排列2-4个大小均一的长方形开口，取样口2其规格为长25～35cm，宽7～10cm。

取样器推荐使用不锈钢材料。

湿地土壤取样器用于湿地土壤的方法，其特征在于是将取样器垂直立于待取土样之上，在取样器顶端A上的两个圆环4中，插入转动杆5，在取样器上方施加压力或加压重物，之后顺着取样器下部锯齿的方向旋转转动杆5，取样器向下旋转，以深入取样，当达到所需深度时，停止旋转，之后向反方向旋转转动杆5并施加向上的力，使得取样器连同其中的土样上提至脱离地面，再使用环刀或其他工具从取样口2处取样，保存土样。

有益效果：

本发明根据湿地土壤与管壁的摩擦亲和力大的特点，采用了集钻土和采土为一身的设计，该湿地取样器有效取样部分长，取土量大，结实耐用。该取样器末端采用锯齿设计，并采用旋转下压的取样方法，不会影响下钻过程中土层的相互挤压变形，能够保持各层面的完整状态。从而保证取样工作的准确性，为研究的客观性和准确度奠定了基础。此外，由于其直径一定，可以根据土样的高度计算出土样总体积，方便易行。该湿地土壤取样器设计简洁，易于携带，使用方便，尤其适用于野外湿地取样调查，并且其造价低廉，易于普及，并能够对湿地土壤进行定深度、定体积、高质高效地取样。本发明为湿地土壤学、生态学、地质学研究提供了一种新型的采样工具。

附图说明

图1：现有的手动采样钻；

图2：现有的手动采样钻的钻头；

图3：现有的半圆凿钻；

图4：现有的柱状圆筒采样器；

图5：本发明湿地土壤取样器结构示意图；

图6：本发明湿地土壤取样器实物图。

具体实施方式

实施例1：

湿地土壤取样器如图7所示，材质为不锈钢。其主体圆管1为内径15cm，长100cm，壁厚0.8cm的圆管。主体圆管1的一端即取样器末端B为4个相连的锯齿，其边缘有锋利的刃。取样器顶端A用圆盘3焊接封闭。圆盘3直径为20cm，厚度为5mm，圆盘3上焊接有两个圆环4，圆环4内径为3cm，其材质厚为5mm。使用湿地土壤取样器时，将转动杆5插入圆环中。转动杆5选用直径2.8cm，长度100cm的铁杆。在主体圆管1的侧壁上，自上而下顺次开有三个大小均一，并可容100ml标准环刀插入的取样口2，取样口2为长25cm，宽7cm，的长方形开口。

该取样器使用方法是：将取样器垂直立于待取土样之上，在取样器上方向下加力，之后顺着取样器下部锯齿的方向旋转转动杆5，取样器即可向下旋转，以深入取样。当达到所需深度，取样器下端B进入土壤50cm时停止旋转。之后向反方向旋转转动杆5并施加向上的力，使得取样器连同其中的土样上提至脱离地面。

使用环刀从圆柱的取样口2取样，保存土样。

实施例2：

湿地土壤取样器材质采用不锈钢。选取内径17cm，长150cm，壁厚1cm的圆管，为湿地土壤取样器主体圆管1，圆盘3直径为22cm、厚度为10mm，圆环4厚度为7mm，内径为5cm。在主体侧壁上，自上而下顺次开有四个大小均一可容100ml标准环刀插入的取样口2。取样口2为长30cm，宽8cm，的长方形开口，转动杆5插入，圆环中。取样器下端B进入土壤70cm深度时，停止旋转。其它同实施例1。

实施例3：

选取内径17cm，长150cm，壁厚0.5cm的不锈钢圆管为湿地土壤取样器主体圆管1。主体圆管1的一端即取样器末端B为6个相连的锯齿。圆盘3直径为25cm，厚度为20mm，上焊接有两个圆环4，圆环4采用厚度为10mm的材质、其内径为7cm，使用该湿地土壤取样器时，将转动杆5插入圆环4中。转动杆5选用直径6.5cm，长度120cm的木棍。主体圆管1的侧壁上，自上而下顺次开有四个大小均一、可容100ml标准环刀插入的取样口2。取样口2为长35cm，宽10cm，的长方形开口，取样器下端B进入土壤100cm深度时，停止旋转。其它同实施例1。

Claims

1.湿地土壤取样器，其特征在于选用硬质材料制成，其主体为开有取样口(2)的圆管(1)，为利于取样器旋转入土，主体圆管(1)的一端，即取样器末端(B)为锯齿状，齿边缘有锋利的刃，为准确而方便地采取不同深度的土壤，在取样器主体圆管(1)的侧壁上，自上而下依次开有可容100ml标准环刀插入的取样口(2)，主体圆管(1)的另一端，即取样器顶端(A)上用圆盘(3)固定封闭，且圆盘(3)上焊有用于插入转动杆(5)的两个圆环(4)。

2.按照权利要求1所述的湿地土壤取样器，其特征在于取样器主体圆管(1)内径为15～17cm，长100～150cm，厚度为5～10mm。

3.按照权利要求1所述的湿地土壤取样器，其特征在于圆盘(3)的直径为20-25cm，厚度为5-20mm，圆盘(3)焊接在主体圆管(1)上；圆环(4)厚度为5-10mm，内径为3-7cm；转动杆(5)为直径不大于圆环(4)内径的直杆。

4.按照权利要求1所述的湿地土壤取样器，其特征在于取样器末端(B)为边缘锋利的4～6个相连锯齿。

5.按照权利要求1所述的湿地土壤取样器，其特征在于在取样器主体圆管(1)的侧壁上开有的取样口(2)，为自上而下依次排列2-4个大小均一的长方形开口，取样口(2)规格为长25～35cm，宽7～10cm。

6.按照权利要求1所述的湿地土壤取样器，其特征在于取样器为不锈钢材料。

7.权利要求1所述的湿地土壤取样器用于湿地土壤的方法，其特征在于是将取样器垂直立于待取土样之上，在取样器顶端(A)上的两个圆环(4)中，插入转动杆(5)，在取样器上方施加压力或加压重物，之后顺着取样器下部锯齿的方向旋转转动杆(5)，取样器向下旋转，以深入取样，当达到所需深度时，停止旋转，之后向反方向旋转(5)并施加向上的力，使得取样器连同其中的土样上提至脱离地面，再使用环刀或其他工具从取样口(2)处取样，保存土样。