一種用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置，包括用于植物苗木生長的透明方形容器，所述方形容器內(nèi)自左向右排列設(shè)置有若干個(gè)透明隔板以將方形容器內(nèi)部空間分隔成多個(gè)填充有培養(yǎng)基質(zhì)的分隔區(qū)域，每個(gè)隔板上設(shè)有連通相鄰兩分隔區(qū)域的通孔，方形容器前側(cè)壁或后側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)與每個(gè)分隔區(qū)域一一相對應(yīng)的測試孔。該用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置其整體結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，取材和制作方便，可以模擬植物根系在水平生長過程中的土壤環(huán)境，研究根系如何啟動(dòng)形態(tài)生理學(xué)響應(yīng)策略以應(yīng)對該生長逆境，尤其是試驗(yàn)植物根系應(yīng)對水平方向固體障礙的能力。
【專利說明】一種用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置，屬于困難立地條件下綠化造林技術(shù)的研究領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，我國森林覆蓋率大幅度提高，一些較易造林地區(qū)已基本上完成了造林任務(wù)。然而，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類對林地的破壞仍十分嚴(yán)重，形成了諸如礦山廢棄地、裸露山體、采石場、建筑垃圾填埋場等大面積石質(zhì)的困難立地。如何提高這些困難立地的造林成功率，增加綠化面積是當(dāng)前林業(yè)工作者急需解決的問題。以礦山廢棄地為例，人類對礦產(chǎn)資源的需求日益增大，對礦產(chǎn)資源的開采不可避免地會(huì)對植被和土地產(chǎn)生破壞，露天開采、地面塌陷、采選礦廢棄物的堆存產(chǎn)生了大量的礦山廢棄地。據(jù)地礦部門初步統(tǒng)計(jì)，全國礦區(qū)累計(jì)破壞土地面積達(dá)288萬hm2,每年以大約4.67萬hm2的速度增大。礦山廢棄地不僅帶來了重金屬污染、水土流失、地質(zhì)災(zāi)害隱患加重等一系列環(huán)境問題，還導(dǎo)致綠化造林成活率、保存率不高，這主要是由于根系生長過程中常常遭遇石質(zhì)等土壤固體障礙，造成根系吸收的養(yǎng)分、水分無法滿足地上部生長需求，以致林分生長緩慢，穩(wěn)定性差，林分質(zhì)量低，不能發(fā)揮出較高的效益。
[0003]然而，在長期進(jìn)化過程中，有些植物對石質(zhì)障礙等土壤逆境的感知能力特別強(qiáng)，并能迅速啟動(dòng)應(yīng)對策略，包括形態(tài)可塑性、生理可塑性、菌根可塑性等，一些植物還可以通過調(diào)節(jié)根系中細(xì)根的直徑、分枝角、節(jié)間距以及空間構(gòu)型來實(shí)現(xiàn)對土壤固體障礙的規(guī)避、繞行等應(yīng)對策略?？梢?，如何通過研究充分挖掘植物根系應(yīng)對土壤固體障礙的潛在能力，對提高困難立地條件下造林成功率，實(shí)現(xiàn)困難立地植被快速恢復(fù)具重要理論及實(shí)踐意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，模擬根系水平方向生長過程中土壤環(huán)境。
[0005]本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置，包括用于植物苗木生長的透明方形容器，所述方形容器內(nèi)自左向右排列設(shè)置有若干個(gè)透明隔板以將方形容器內(nèi)部空間分隔成多個(gè)填充有培養(yǎng)基質(zhì)的分隔區(qū)域，每個(gè)隔板上設(shè)有連通相鄰兩分隔區(qū)域的通孔，方形容器前側(cè)壁或后側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)與每個(gè)分隔區(qū)域一一相對應(yīng)的測試孔。
[0006]進(jìn)一步的，所述方形容器前側(cè)壁或后側(cè)壁上與每個(gè)測試孔對應(yīng)處設(shè)有遮蓋在測試孔上的錫紙。
[0007]進(jìn)一步的，所述方形容器內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)所述隔板，分別是自左向右排列的第一隔板和第二隔板以將方形容器內(nèi)部空間分隔成三個(gè)分隔區(qū)域，分別是自左向右排布的第一分隔區(qū)域、第二分隔區(qū)域和第三分隔區(qū)域。
[0008]進(jìn)一步的，所述第一隔板上緊靠方形容器前側(cè)壁或后側(cè)壁上開設(shè)有一圓孔A，所述第二隔板上與所述圓孔A相同的水平高度處設(shè)有若干個(gè)沿前后方向等距排列并與圓孔A直徑相同的圓孔B，其中靠近圓孔A對應(yīng)側(cè)側(cè)壁的圓孔B與圓孔A在第二隔板上的水平投影重八口 ο
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:該用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置其整體結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，取材和制作方便，可以模擬植物根系在水平生長過程中的土壤環(huán)境，研究根系如何啟動(dòng)形態(tài)生理學(xué)響應(yīng)策略以應(yīng)對該生長逆境，尤其是試驗(yàn)植物根系應(yīng)對水平方向固體障礙的能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例構(gòu)造示意圖；
[0011]圖中標(biāo)號說明:1_方形容器、2-測試孔、3-第一隔板、4-第二隔板、5-第一分隔區(qū)域、6-第二分隔區(qū)域、7-第三分隔區(qū)域、8-圓孔A、9-圓孔B。

【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下將通過具體實(shí)施例和相關(guān)附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]一種用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置，包括用于植物苗木生長的透明方形容器1，所述方形容器I內(nèi)自左向右排列設(shè)置有若干個(gè)透明隔板以將方形容器I內(nèi)部空間分隔成多個(gè)填充有培養(yǎng)基質(zhì)的分隔區(qū)域，所述方形容器I和隔板采用透光不透水的硬質(zhì)板材(如玻璃等)制成，以模擬根系水平方向生長過程中遭遇的土壤固體障礙。每個(gè)隔板上設(shè)有連通相鄰兩分隔區(qū)域的通孔，方形容器I前側(cè)壁或后側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)與每個(gè)分隔區(qū)域一一相對應(yīng)的測試孔2，用于觀測根系生長狀況、采集試驗(yàn)樣品以及補(bǔ)充水分或營養(yǎng)液。
[0014]在本實(shí)施例中，所述測試孔2位于方形容器I豎直高度上的中間位置，所述方形容器I前側(cè)壁或后側(cè)壁上與每個(gè)測試孔2對應(yīng)處設(shè)有遮蓋在測試孔上的錫紙，將測試孔2封住，以防止水分的流失。
[0015]在本實(shí)施例中，所述方形容器I內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)所述隔板，分別是自左向右排列的第一隔板3和第二隔板4以將方形容器I內(nèi)部空間分隔成三個(gè)分隔區(qū)域，分別是自左向右排布的第一分隔區(qū)域5、第二分隔區(qū)域6和第三分隔區(qū)域7。用于觀測研究各個(gè)分隔區(qū)域內(nèi)根系的生長情況，尤其是研究根系穿過各個(gè)水平障礙后，根系在距根基不同距離的各個(gè)分隔區(qū)域內(nèi)分布的均勻性、以及相對于莖的位置在容器前后側(cè)壁方向上的對稱性。
[0016]在本實(shí)施例中，所述第一隔板3上緊靠方形容器I前側(cè)壁或后側(cè)壁上開設(shè)有一圓孔A (8)，第一隔板3上的所述通孔即為圓孔A，所述第二隔板4上與所述圓孔A (8)相同的水平高度處設(shè)有若干個(gè)沿前后方向等距排列并與圓孔A (8)直徑相同的圓孔B (9)，其中靠近圓孔A (8)對應(yīng)側(cè)側(cè)壁的圓孔B (9)與圓孔A (8)在第二隔板4上的水平投影重合，第二隔板上的所述通孔即為圓孔B。。其中圓孔A用于模擬土壤中固體障礙之間形成的形態(tài)或大小各異的空隙，用于研究植物根系沿水平方向生長至第一分隔區(qū)域5時(shí)，當(dāng)部分根系遭遇第一隔板的阻礙，這部分根系是否會(huì)通過啟動(dòng)形態(tài)生理對策向圓孔A聚集生長，從而規(guī)避或繞行了第一隔板所形成的障礙；當(dāng)根系穿過圓孔A進(jìn)入第二分隔區(qū)域6之后，我們需要研究根系通過圓孔B沿水平方向生長的拓殖寬度，還有，需要研究根系在第二分隔區(qū)域內(nèi)的拓殖廣度，即聚集穿過圓孔A的根系的生長方向是否獲得調(diào)整，使根系的空間分布格局相對于莖的位置在所述方形容器前后側(cè)壁方向上呈規(guī)則性、對稱性，從而均勻地聚集通過若干圓孔B并向第三分隔區(qū)域生長。綜合分析上述根系的生長情況可揭示出植物根系應(yīng)對水平障礙的形態(tài)生理學(xué)策略。
[0017]該用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法:(I)準(zhǔn)備預(yù)定數(shù)量的該試驗(yàn)裝置并將其分成若干批；(2)在每個(gè)試驗(yàn)裝置的每個(gè)分隔區(qū)域內(nèi)放置有相同養(yǎng)分的培養(yǎng)基質(zhì)，在位于最左側(cè)的分隔區(qū)域內(nèi)播種或栽植預(yù)定數(shù)量品質(zhì)優(yōu)良的植物種子或移植苗木；
(3)定期利用水勢測定儀通過每個(gè)試驗(yàn)裝置上測試孔測定不同分隔區(qū)域的水勢，并及時(shí)向水勢偏低的分隔區(qū)域內(nèi)補(bǔ)充水分或營養(yǎng)液，保證所有試驗(yàn)裝置的分隔區(qū)域具相同水勢；
(4)定期取出一批的試驗(yàn)裝置，對每個(gè)分隔區(qū)域內(nèi)的根系進(jìn)行形態(tài)生理學(xué)指標(biāo)測定，以觀測根系應(yīng)對水平障礙時(shí)順利穿透不同通孔的能力及生長狀態(tài)；(5)記錄不同批次每個(gè)試驗(yàn)裝置上各分隔區(qū)域內(nèi)、各通孔處根系的分布及生長情況。
[0018]其中，所述步驟(4)中形態(tài)生理學(xué)指標(biāo)測定的方法是通過數(shù)字化掃描儀掃描各根系圖像，應(yīng)用圖像分析軟件對各分隔區(qū)域生長的根系進(jìn)行定量分析；并利用氣相色譜儀對各分隔區(qū)域生長根系的生理指標(biāo)進(jìn)行定量分析。
[0019]上列較佳實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括用于植物苗木生長的透明方形容器，所述方形容器內(nèi)自左向右排列設(shè)置有若干個(gè)透明隔板以將方形容器內(nèi)部空間分隔成多個(gè)填充有培養(yǎng)基質(zhì)的分隔區(qū)域，每個(gè)隔板上設(shè)有連通相鄰兩分隔區(qū)域的通孔，方形容器前側(cè)壁或后側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)與每個(gè)分隔區(qū)域一一相對應(yīng)的測試孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述方形容器前側(cè)壁或后側(cè)壁上與每個(gè)測試孔對應(yīng)處設(shè)有遮蓋在測試孔上的錫紙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述方形容器內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)所述隔板，分別是自左向右排列的第一隔板和第二隔板以將方形容器內(nèi)部空間分隔成三個(gè)分隔區(qū)域，分別是自左向右排布的第一分隔區(qū)域、第二分隔區(qū)域和第三分隔區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于研究根系應(yīng)對水平障礙的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第一隔板上緊靠方形容器前側(cè)壁或后側(cè)壁上開設(shè)有一圓孔A，所述第二隔板上與所述圓孔A相同的水平高度處設(shè)有若干個(gè)沿前后方向等距排列并與圓孔A直徑相同的圓孔B，其中靠近圓孔A對應(yīng)側(cè)側(cè)壁的圓孔B與圓孔A在第二隔板上的水平投影重合。
【文檔編號】A01G31/02GK203985391SQ201420418445
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】吳鵬飛, 蔡麗平, 鄒顯花, 馬祥慶 申請人:福建農(nóng)林大學(xué)