漏斗式單元筒體裝置在植物生理生態(tài)方面的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種漏斗式單元筒體裝置在植物生理生態(tài)方面的應(yīng)用，其特征是單元筒體上方置有漏斗式供沙裝置，漏斗式供沙裝置為立方體，立方體內(nèi)為錐形漏斗，漏斗底部設(shè)有漏沙槽。漏沙槽上置有漏沙板，漏沙板上設(shè)有漏沙孔，單元筒體底部設(shè)有圓形孔槽，圓形孔槽的圓心位居單元筒體的中心位置。將曬干、過篩的細(xì)沙倒入裝有漏沙板的漏斗式供沙裝置，沙子則沿漏沙板上的漏沙孔自動(dòng)流入單元筒體內(nèi)。當(dāng)沙粒被吹至實(shí)驗(yàn)植物放置位置時(shí)，單元筒體內(nèi)形成模擬自然條件的風(fēng)沙流環(huán)境條件，從而實(shí)現(xiàn)了人工模擬自然風(fēng)沙環(huán)境中風(fēng)沙流對(duì)土壤表面覆被植物影響的實(shí)驗(yàn)，為風(fēng)沙地區(qū)耐風(fēng)沙物種的選種及培育提供理論依據(jù)。
【專利說明】漏斗式單元筒體裝置在植物生理生態(tài)方面的應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種漏斗式單元筒體的試驗(yàn)裝置，并且利用該裝置進(jìn)行植物生理生態(tài)方面的試驗(yàn)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有野外便攜式風(fēng)洞，只能利用風(fēng)洞累積的沙粒進(jìn)行凈風(fēng)風(fēng)吹試驗(yàn)，無法模擬自然界不同強(qiáng)度風(fēng)沙流對(duì)地表覆被植物的吹蝕。目前，以風(fēng)沙流作為單一逆境可控因子研究其對(duì)植物生理生態(tài)影響及其響應(yīng)機(jī)制的還鮮見報(bào)道。究其原因，首先是研究風(fēng)沙流對(duì)植物的影響需要特殊的測(cè)定儀器一沙風(fēng)洞。沙風(fēng)洞過去多用于室內(nèi)風(fēng)沙物理的研究，比如風(fēng)沙流形成結(jié)構(gòu)、風(fēng)沙流成因、風(fēng)沙流的運(yùn)動(dòng)形式等，在風(fēng)沙流作用下，野外植物生理生態(tài)發(fā)生怎樣的變化是科技人員開展研究的一個(gè)重要課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于上述原因，本發(fā)明的目的旨在提供一種漏斗式單元筒體裝置。該裝置在II號(hào)單元筒體頂部設(shè)置一個(gè)可拆卸漏斗式供沙裝置，為單元筒體模擬各種強(qiáng)度風(fēng)沙流提供穩(wěn)定可靠的沙源。
[0004]本發(fā)明的另一目的能夠模擬自然界不同強(qiáng)度、不同風(fēng)吹時(shí)間風(fēng)沙流在樟子松幼樹和玉米生理生態(tài)方面的應(yīng)用。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種漏斗式單元筒體裝置，是由發(fā)電機(jī)、空開裝置、定時(shí)器、變頻器、軸流風(fēng)機(jī)、I號(hào)單元筒體、II號(hào)單元筒體、III號(hào)單元筒體(統(tǒng)稱單元筒體)和風(fēng)速測(cè)量裝置組成。定時(shí)器包括保險(xiǎn)盒、交流接觸器、數(shù)顯時(shí)間繼電器、I號(hào)按鈕開關(guān)、II號(hào)按鈕開關(guān)；I號(hào)單元筒體、II號(hào)單元筒體、III號(hào)單元筒體用角鐵焊成框架，然后用鉚釘將白鐵皮鉚在框邊上，I號(hào)單元筒體、II號(hào)單元筒體、III號(hào)單元筒體之間連接處用密封條密封，并用螺栓緊固；I號(hào)單元筒體一端為喇叭口，喇叭口處與軸流風(fēng)機(jī)相連接，軸流風(fēng)機(jī)和變頻器連接；發(fā)電機(jī)和空開裝置連接，空開裝置和保險(xiǎn)盒連接，保險(xiǎn)盒與I號(hào)按鈕開關(guān)連接，I號(hào)按鈕開關(guān)與II號(hào)按鈕開關(guān)連接，II號(hào)按鈕開關(guān)分別與交流接觸器和數(shù)顯時(shí)間繼電器連接，數(shù)顯時(shí)間繼電器與交流接觸器連接，交流接觸器和空開裝置連接，交流接觸器和變頻器連接；風(fēng)速測(cè)量裝置上設(shè)有傾斜壓力計(jì)和S型皮托管；并且在III號(hào)單元筒體上設(shè)有觀測(cè)窗口，II號(hào)單元筒體上方置有漏斗式供沙裝置，漏斗式供沙裝置為立方體，立方體內(nèi)為錐形漏斗，漏斗底部設(shè)有漏沙槽，漏沙槽上置有漏沙板，漏沙板上設(shè)有漏沙孔，III號(hào)單元筒體底部設(shè)有圓形孔槽，圓形孔槽的圓心位居
III號(hào)單元筒體的中心位置。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及產(chǎn)生的有益效果是:
1.利用漏斗式供沙裝置、漏沙板和變頻器，可以制造連續(xù)的風(fēng)沙流，并定量控制所需風(fēng)沙流強(qiáng)度。其操作簡(jiǎn)單，連續(xù)工作時(shí)間長，風(fēng)沙流強(qiáng)度精準(zhǔn)，可以滿足對(duì)植物生理生態(tài)試驗(yàn)所需。
[0007]2.利用單元筒體可以開展風(fēng)沙流對(duì)植物、風(fēng)蝕以及土壤地表蒸散發(fā)等相關(guān)研究。以風(fēng)沙流對(duì)植物生理生態(tài)影響為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)驗(yàn)前將預(yù)先培育的、健康的實(shí)驗(yàn)植物的花盆放置在單元筒體圓形孔槽內(nèi)，使花盆盆沿與單元筒體底部在同一水平面。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將事先準(zhǔn)備的經(jīng)過曬干、過篩的細(xì)沙倒入漏斗式供沙裝置，沙子則沿漏斗式供沙裝置內(nèi)漏沙板上的漏沙孔自動(dòng)流入單元筒體內(nèi)。當(dāng)沙粒被吹至實(shí)驗(yàn)植物放置位置時(shí)，單元筒體內(nèi)形成模擬自然條件的風(fēng)沙流環(huán)境條件，從而實(shí)現(xiàn)了人工模擬自然風(fēng)沙環(huán)境中風(fēng)沙流對(duì)土壤表面覆被植物影響的實(shí)驗(yàn)；其研究結(jié)果不僅對(duì)于揭示植物在風(fēng)沙環(huán)境中的受損過程和恢復(fù)機(jī)制以及耐風(fēng)沙的適應(yīng)能力具有重要科學(xué)意義，還可為風(fēng)沙地區(qū)耐風(fēng)沙物種的選種及培育提供理論依據(jù)。
[0008]3.實(shí)驗(yàn)段氣流均勻，流場(chǎng)穩(wěn)定。目前國內(nèi)外野外風(fēng)洞的動(dòng)力段都放置在車上或支架上，動(dòng)力段中心軸線均高于實(shí)驗(yàn)段中心軸線，實(shí)驗(yàn)段氣流不均勻，氣流懸浮于地表流過，實(shí)驗(yàn)效果不顯著。本發(fā)明的軸流風(fēng)機(jī)直接放置在地面，風(fēng)機(jī)本身自帶有接地外殼。實(shí)驗(yàn)時(shí)，各個(gè)單元筒體的中心均在同一水平軸線上，并且實(shí)驗(yàn)時(shí)其他各單元筒體下底板與實(shí)驗(yàn)段內(nèi)的底部齊平。因此，到達(dá)實(shí)驗(yàn)段的氣流均勻，流場(chǎng)穩(wěn)定。
[0009]4.本發(fā)明的風(fēng)機(jī)調(diào)速范圍為l-25m/s。單元筒體內(nèi)風(fēng)速的大小是通過調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度改變風(fēng)量大小和更改變頻器的頻率進(jìn)行調(diào)控；自動(dòng)控制風(fēng)吹時(shí)間，降低手工操作誤差，保證實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)性。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在定時(shí)器部分的數(shù)顯時(shí)間繼電器上設(shè)置所需風(fēng)吹時(shí)間及實(shí)驗(yàn)所需風(fēng)速相對(duì)應(yīng)頻率后，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)；當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定時(shí)間時(shí)，變頻器和定時(shí)器自動(dòng)斷開，風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，降低手工操作誤差，從而保證每次實(shí)驗(yàn)的風(fēng)吹時(shí)間幾乎達(dá)到一致，保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性。
[0010]5.本發(fā)明安全可靠噪聲小，造價(jià)低廉重量輕，拆裝方便易搬運(yùn)，經(jīng)久耐用品質(zhì)好。整個(gè)裝置的通電設(shè)備通過一個(gè)空開裝置來控制，即提高了單元筒體人員操作的安全性，又在電壓較低不能帶動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的情況下保護(hù)了風(fēng)機(jī)和變頻器。
[0011]6.本發(fā)明單元筒體均選用厚度Imm白鐵皮制作而成。重量輕，便于拆裝搬運(yùn)(卸車、組裝、拆卸和裝車共需I小時(shí));整體設(shè)備耐高溫、防潮、防爆，在安全可靠的同時(shí)，也經(jīng)久耐用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為0ms4-18ms4不同風(fēng)吹處理下樟子松幼樹光合速率日變化。
[0014]圖3為0ms4-18ms4不同風(fēng)吹處理下樟子松幼樹蒸騰速率日變化。
[0015]圖4為0ms4-18ms4不同風(fēng)吹處理下樟子松幼樹氣孔導(dǎo)度日變化。
[0016]圖5為0ms4-18ms4不同風(fēng)吹處理下樟子松幼樹胞間CO2濃度日變化。
[0017]圖6為0ms4-18ms4不同風(fēng)吹處理下樟子松幼樹水分利用效率日變化。
[0018]圖7為OmiT1-1Smir1不同風(fēng)吹處理下玉米葉片相對(duì)含水量(A)的變化。
[0019]圖8為OmiT1-1Smir1不同風(fēng)吹處理下玉米丙二醛(B)含量的變化。
[0020]圖9為OmiT1-1Smir1不同風(fēng)吹處理下玉米膜透性(C)變化。
[0021]圖10為OmiT1-1Smir1不同風(fēng)吹處理下玉米超氧化物歧化酶(A)的變化。
[0022]圖11為OmiT1-1Smir1不同風(fēng)吹處理下玉米過氧化物酶(B)的變化。
[0023]圖12為Omf-lSms—1不同風(fēng)吹處理下玉米過氧化氫酶(C)活性變化。
[0024]圖13為OmiT1-1Smir1不同風(fēng)吹處理下玉米不同風(fēng)吹處理下玉米可溶性糖(A)含量變化。
[0025]圖14為OmiT1-1Smir1不同風(fēng)吹處理下玉米脯氨酸(B)含量變化。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面，結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案再做進(jìn)一步說明:
如圖1所示，一種漏斗式單元筒體裝置，是由發(fā)電機(jī)1、空開裝置2、定時(shí)器3、變頻器
4、軸流風(fēng)機(jī)5、I號(hào)單元筒體13、II號(hào)單元筒體14、111號(hào)單元筒體15 (統(tǒng)稱單元筒體)和風(fēng)速測(cè)量裝置7組成，定時(shí)器3包括保險(xiǎn)盒8、交流接觸器9、數(shù)顯時(shí)間繼電器10、I號(hào)按鈕開關(guān)11、II號(hào)按鈕開關(guān)12。I號(hào)單元筒體13、II號(hào)單元筒體14、111號(hào)單元筒體15用角鐵22焊成框架，然后用鉚釘23將白鐵皮鉚在框邊上，I號(hào)單元筒體13、11號(hào)單元筒體14、111號(hào)單元筒體15之間連接處用密封條24密封，以防漏氣，并用螺栓25緊固；I號(hào)單元筒體13 —端為喇叭口，喇叭口處與軸流風(fēng)機(jī)5相連接，軸流風(fēng)機(jī)5和變頻器4連接；發(fā)電機(jī)I和空開裝置2連接，空開裝置2和保險(xiǎn)盒8連接，保險(xiǎn)盒8與I號(hào)按鈕開關(guān)11連接，I號(hào)按鈕開關(guān)11與II號(hào)按鈕開關(guān)12連接，II號(hào)按鈕開關(guān)12分別與交流接觸器9和數(shù)顯時(shí)間繼電器10連接，數(shù)顯時(shí)間繼電器10與交流接觸器9連接，交流接觸器9和空開裝置2連接，交流接觸器9和變頻器4連接；風(fēng)速測(cè)量裝置7上設(shè)有QY-200型傾斜壓力計(jì)26和S型皮托管27〔校正系數(shù)0.85 );并且在III號(hào)單元筒體15設(shè)有一個(gè)長22cm、寬4cm的觀測(cè)窗口 21，觀測(cè)窗口21位于圓形孔槽20的正上方，用玻璃板蓋住觀測(cè)窗口。II號(hào)單元筒體14的2/3筒體上方置有漏斗式供沙裝置16,漏斗式供沙裝置16為長0.62m、寬0.5m、高0.4m立方體,立方體內(nèi)為錐形漏斗，漏斗底部設(shè)有寬0.05m的矩形漏沙槽17，漏沙槽17上置有漏沙孔19，漏沙孔孔徑分別為1_4_的漏沙板18，III號(hào)單元筒體15底部設(shè)有設(shè)3個(gè)半徑為0.1m圓形孔槽20，圓形孔槽20的圓心位居III號(hào)單元筒體15的中心位置。
[0027]實(shí)驗(yàn)前，將漏沙板18放至漏斗式供沙裝置16的漏沙槽17中；將預(yù)先培育的、健康的實(shí)驗(yàn)植物的花盆6放置在III號(hào)單元筒體15下方的3個(gè)圓形孔槽20內(nèi)，使花盆6盆沿與III號(hào)單元筒體15底部在同一水平面，這樣就保證了各個(gè)單元筒體的中心均在同一水平軸線上，單元筒體下底板與實(shí)驗(yàn)段內(nèi)的底部齊平，使得到達(dá)實(shí)驗(yàn)段的氣流均勻，流場(chǎng)穩(wěn)定。
[0028]實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源后，合上空開裝置2，按下I號(hào)按鈕開關(guān)11，啟動(dòng)定時(shí)器3，測(cè)量風(fēng)速時(shí)，將皮托管27穿過II號(hào)單元筒體14頂部漏斗式供沙裝置16中底部矩形漏沙槽17，并與傾斜壓力計(jì)26連接，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要在數(shù)顯時(shí)間繼電器10上設(shè)定風(fēng)吹時(shí)間，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，將變頻器4頻率調(diào)至與事先測(cè)定好的風(fēng)速相對(duì)應(yīng)的頻率，啟動(dòng)變頻器4，軸流風(fēng)機(jī)5開始運(yùn)行；當(dāng)設(shè)定風(fēng)吹時(shí)間結(jié)束時(shí)，定時(shí)器3會(huì)自動(dòng)切斷和變頻器4連接的電源，軸流風(fēng)機(jī)5停止運(yùn)行，從而降低手工操作誤差，使得每次實(shí)驗(yàn)的風(fēng)吹時(shí)間幾乎達(dá)到一致，保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性。在軸流風(fēng)機(jī)5運(yùn)行過稱中，若發(fā)現(xiàn)風(fēng)吹時(shí)間設(shè)定有誤，可停止變頻器4，按下II號(hào)按鈕開關(guān)12，切斷定時(shí)器3與變頻器4之間的電源，重新設(shè)定風(fēng)吹時(shí)間，然后再按下I號(hào)按鈕開關(guān)11，重新啟動(dòng)變頻器4，軸流風(fēng)機(jī)5開始運(yùn)行。將曬干、過篩的細(xì)沙倒入漏斗式供沙裝置16，沙子則沿漏沙板18上的漏沙孔19自動(dòng)流入II號(hào)單元筒體14內(nèi)。當(dāng)沙粒被吹至III號(hào)單元筒體15實(shí)驗(yàn)置放植物位置時(shí)，單元筒體內(nèi)形成模擬自然條件下的風(fēng)沙流環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)了人工模擬自然風(fēng)沙環(huán)境中風(fēng)沙流對(duì)土壤表面覆被植物的影響的實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)行風(fēng)沙流實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程中，可以通過III號(hào)單元筒體15、觀測(cè)窗口 21的玻璃板觀測(cè)實(shí)驗(yàn)樣品被風(fēng)沙流吹襲的狀態(tài)。風(fēng)吹時(shí)間結(jié)束時(shí)，定時(shí)器3自動(dòng)切斷和變頻器4連接的電源，軸流風(fēng)機(jī)5停止運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)結(jié)束，將實(shí)驗(yàn)植物從實(shí)驗(yàn)段取出，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要對(duì)實(shí)驗(yàn)植物進(jìn)行生理生態(tài)的測(cè)定。
[0029]應(yīng)用例:
本發(fā)明以科爾沁沙地為主要研究區(qū)域，在野外進(jìn)行風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的試驗(yàn)，并且主要用于風(fēng)沙流對(duì)植物生理生態(tài)影響的系統(tǒng)研究，探討了在沙漠化過程中風(fēng)沙流對(duì)植物的影響以及植物對(duì)其響應(yīng)。
[0030]1.風(fēng)沙流對(duì)樹種的影響
場(chǎng)子tkiPinussylvestnis var.又名海拉爾松和蒙古赤松,天然分布于呼倫貝爾沙地及大興安嶺西側(cè)山地。由于具有較強(qiáng)的耐寒、耐旱和耐瘠薄能力，又是常綠樹種，自上個(gè)世紀(jì)50年代以來已在我國北方沙區(qū)廣泛推廣種植。但樟子松也有一個(gè)弱點(diǎn)，即其苗期不耐沙打沙埋，在裸露沙地直接造林只有10%。開展樟子松幼樹對(duì)風(fēng)沙流持續(xù)吹襲的光合水分代謝特性響應(yīng)研究，探討其光合水分代謝對(duì)風(fēng)沙環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制，可為提高其大范圍推廣成效提供理論支撐。
[0031]利用漏斗式單元筒體裝置對(duì)自然條件下生長的3齡樟子松幼苗進(jìn)行不同O HiiT1(CK),6ms_1,9ms_1,12ms_1,15ms_1和ISms—1等6個(gè)風(fēng)速處理30分鐘持續(xù)風(fēng)沙流吹襲的處理，了解樟子松幼樹對(duì)持續(xù)風(fēng)沙流脅迫的光合水分代謝響應(yīng)。
[0032]圖2為Omf-lSms—1不同風(fēng)吹處理下樟子松幼樹光合速率日變化。從圖2可以看出，非風(fēng)吹CK的樟子松幼樹光合日變化曲線為雙峰曲線，其中兩個(gè)峰值分別是上午8:00(25.lumolC02m 2m O 和下午 16:00 (18.3 UmolCO2 m 2Iii1X 6 ms 1 處理光合日進(jìn)程曲線仍然為雙峰曲線，但下午峰值已變?yōu)?4:00，且兩個(gè)峰值分別較CK增加12.35%和15.85%。從9 π--Τ1處理到18 HiiT1處理，樟子松幼樹的日光合曲線逐步變?yōu)閱畏迩€，各處理峰值均出現(xiàn)在上午8:00，但各峰值較對(duì)照有較大變化。其中，除12 ms—1處理較CK增加18.33%外，9ms'15 ms-1 和 18 ms—1 處理分別較CK下降4.38%、15.54%和 17.93%。從上述可知，9 ms-1_18ms-1風(fēng)沙流吹襲可以明顯改變其光合速率日變化規(guī)律。
[0033]圖3為OmiT1-1SmiT1不同風(fēng)吹處理下樟子松幼樹蒸騰速率日變化。從圖3可以看出，非沙埋CK的樟子松幼樹蒸騰日變化曲線也為雙峰曲線，2個(gè)峰值分別出現(xiàn)在上午8:00 (6.92mmolH20 m 2S 2)和下午 16:00 (7.92 mmolH2O m2s2)。當(dāng)風(fēng)速由 6 ms 1 變化到風(fēng)速18 umΤ1之間，除15 HiiT1曲線的雙峰不十分明顯外，其他風(fēng)速均為明顯的雙峰曲線，其中9 ms4和12 ms4下午峰值出現(xiàn)時(shí)間和CK 一樣，均在下午16:00，而6 ms'15 ms-1和18 um~1下午峰值出現(xiàn)時(shí)間均在14; 00。和CK相比，從6 ms^1到18 ms^1上午各蒸騰速率的峰值分別增加了 5.92%、-6.21%、16.62%,38.15%和-11.27%，下午的峰值分別增加了51.89%、-7.58%、-7.45%, 58.58% 和-27.40%。
[0034]圖4為0ms4-18ms4不同風(fēng)吹處理下樟子松幼樹氣孔導(dǎo)度日變化。從圖4可以看出，6 ms—1至15 ms—1的氣孔導(dǎo)度日變化曲線和非風(fēng)吹CK相同，從清晨到下午均表現(xiàn)為先下降再升高再下降變化趨勢(shì)，而18 ms—1氣孔導(dǎo)度日變化曲線表現(xiàn)為一直下降趨勢(shì)。其中，6ms—1和9 ms—1與非風(fēng)吹CK一樣，氣孔導(dǎo)度最大值均出現(xiàn)在清晨6:00時(shí)(0.38和0.33 moIH2Om 2s O,最小值出現(xiàn)在中午 12:00 時(shí)(0.22 和 0.HmolH2O Iii2S1),而 12 ms 1 和 15 ms 1 最大值均出現(xiàn)在上午10:00時(shí)(0.37和0.43 moIH2O πl(wèi)-2^1)，最小值均出現(xiàn)在下午18:00時(shí)(0.14和0.25 moIH2O nT2s’。18 ms—1最大最小值分別出現(xiàn)在清晨6:00時(shí)和下午18:00時(shí)(0.30 和 0.13 moIH2O m 2s 1X
[0035]圖5為Omf-lSms—1不同風(fēng)吹處理下樟子松幼樹胞間CO2濃度日變化。和圖5中非風(fēng)吹CK 一樣，從6 HiiT1到15 ms^1的胞間CO2濃度日變化曲線均為V字形，而18 ms^1的胞間CO2濃度日變化曲線為不明顯的W形。其中，CK的胞間CO2濃度最小值出現(xiàn)在中午12:00時(shí)，為203.13umolC02 mo I \ 9 ms \ 12 ms 1和15 ms 1的胞間CO2濃度最小值也出現(xiàn)在12:00 時(shí)，分別為 198.39,186.53 和 248.87 UmolCO2 mol'較 CK 分別增加-2.33%,-8.17%和22.52。6m的胞間CO2濃度最小值出現(xiàn)在上午10:00時(shí)，為201.45 UmolCO2 mol'較CK下降0.83%。18 ms—1的兩個(gè)最小值分別出現(xiàn)在上午10:00時(shí)和下午14:00時(shí)，為221.73和230.91 UmolCO2 mol-1，分別叫 CK 增加 9.16 和 13.67%。
[0036]圖6為0ms 18ms 1不同風(fēng)吹處理下樟子松幼樹水分利用效率日變化。從圖6可以看出，和非沙埋CK 一樣，6 ms'9 ms—1的WEU日變化曲線均是先增加后下降，最大值均出現(xiàn)在上午08:00時(shí)，分另Ij 3.62,3.85和3.74umol mmol' 12 ms—1的WUE日變化曲線也是先增加后下降，但最大值出現(xiàn)在上午10.00時(shí)，為2.75 umol mmor1，較CK下降24.03%。15ms—1和18 ms—1的WUE日變化曲線均為單調(diào)下降曲線，即以清晨6:00時(shí)最大，分別為2.90和3.52 umol mmor1，分別低于CK 19.89%和2.76%。然后趨于下降，其中15 ms—1在中午12:00時(shí)前下降幅度較小，12:00后下降幅度急劇增大，而18 ms—1在上午10:00后即大幅度下降。
[0037]試驗(yàn)結(jié)果顯示:12 ms—1及其以上風(fēng)沙流吹襲可以明顯改變其氣孔導(dǎo)度日變化規(guī)律，15 ms_lP18 π--l-1風(fēng)沙流脅迫可以明顯改變其水分利用效率日變化規(guī)律，而不同強(qiáng)度風(fēng)沙流吹襲對(duì)其蒸騰速率和胞間CO2濃度日變化規(guī)律影響較小，其日變化曲線和非風(fēng)吹CK 一樣均為雙峰曲線和V字形曲線。
[0038]2.風(fēng)沙流對(duì)農(nóng)作物的影響
在我國東北西部半干旱風(fēng)沙區(qū)，春季玉米(Zm mays I)幼苗經(jīng)常受到大風(fēng)和風(fēng)沙流危害。為了解玉米幼苗對(duì)風(fēng)沙流危害的逆境生理特征，2013年在內(nèi)蒙古東部科爾沁沙地研究了 Oms—1 (CK)、6 ms'9 ms'12 ms'15 ms—1和18 ms—1等6個(gè)風(fēng)速(風(fēng)沙流強(qiáng)度分別為0.00、1.00,28.30,63.28、IlL 82 和 172.93g cn^mirTOlOmin 吹襲下其幼苗丙二醛含量、膜透性、保護(hù)酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的變化。
[0039]圖7為Omf-lSms—1不同風(fēng)吹處理下玉米葉片相對(duì)含水量(A)的變化。從圖7可以看出，隨著風(fēng)沙流強(qiáng)度的增加，玉米幼苗葉片相對(duì)含水量(RWC)總體呈下降趨勢(shì)。其中，6ms'9ms4和12ms-1的RffC分別較非風(fēng)吹CK分別下降5.69%,4.25%和2.39%,與CK差異均未達(dá)到顯著水平(P > 0.05)，而15ms-1和18ms-1的RffC分別下降18.96%和18.73%,與CK差異顯著(P < 0.05)。
[0040]圖8為Oms4-1Sms4不同風(fēng)吹處理下玉米丙二醛(B)含量的變化。圖8顯示，丙二醛(MDA)含量變化趨勢(shì)和RWC相似(圖7)，但各風(fēng)速與CK的差異顯著增大。其中，從δπ--l-1到 18ms-1 的 MDA 含量分別較 CK 下降 45.63%,42.34%,31.22%,64.08% 和 56.87%,除 12 ms-1外，其他風(fēng)速與CK的差異均達(dá)到顯著水平(P < 0.05)。
[0041]圖9為Oms—LlSms—1不同風(fēng)吹處理下玉米膜透性(C)變化。圖9與圖7和圖8中RWC和MDA變化趨勢(shì)不同，膜透性是隨著風(fēng)沙流強(qiáng)度增加而顯著增加(P < 0.05)。和圖中CK 相比，其增加幅度依次為 125.48%、158.82%、146.35%、191.25% 和 187.83%。
[0042]圖10為Oms4-1Sms4不同風(fēng)吹處理下玉米超氧化物歧化酶(A)的變化。與圖中CK相比，ems—1和Urns—1的超氧化物歧化酶(SOD)活性略有下降，但差異未達(dá)到顯著水平(P >
0.05)。9 ms4S0D 活性較 CK 顯著增加(P <0.05)，增加幅度為 14.17%。15ms-1 和 18ms-1 的SOD活性分別較CK下降16.00%和16.62%，與圖中CK差異達(dá)到顯著水平(P < 0.05)。
[0043]圖11為0ms4-18ms4不同風(fēng)吹處理下玉米過氧化物酶(B)的變化。圖11中過氧化物酶活性(POD)與圖10中SOD活性變化趨勢(shì)相反，它是隨著風(fēng)沙流強(qiáng)度的增加呈顯著增加趨勢(shì)(P < 0.05)。和圖中CK相比，6ms'9ms'12ms'15ms-1和18ms-1的POD活性分別增加了 323.94%,201.41%,348.73%,422.54% 和 684.51%。
[0044]圖12為OmiT1-1Smir1不同風(fēng)吹處理下玉米過氧化氫酶(C)活性變化。從圖中可以看出，在不同強(qiáng)度風(fēng)沙流吹襲下，玉米幼苗的過氧化氫酶(CAT)活性總體變化較小，除gms—1的CAT活性較CK低16.35%外，其他處理的CAT活性與CK差異均不顯著(P > 0.05)。
[0045]圖13為OmiT1-1Smir1不同風(fēng)吹處理下玉米不同風(fēng)吹處理下玉米可溶性糖(A)含量變化。圖13說明，在不同強(qiáng)度風(fēng)沙流吹襲下，玉米幼苗的可溶性糖含量差異較大。其中，除9ms-1可溶性糖含量顯著高于非風(fēng)吹CK外(P < 0.05),其他風(fēng)速可溶性糖含量均低于CK。和CK相比，9ms—1可溶性糖含量增加17.10%，而6ms—1、12ms—1、15ms—1和18ms—1可溶性糖含量分別下降 8.81%,22.80%、11.40% 和 8.29%。
[0046]圖14為Oms4-1Sms4不同風(fēng)吹處理下玉米脯氨酸(B)含量變化。圖14說明，脯氨酸含量的變化與可溶性糖不同，它是隨著風(fēng)沙流強(qiáng)度增加先下降后增加。其中，ems'gms—1和12 ms-1的脯氨酸含量分別較CK下降12.59%,9.99%和4.26%, 15ms-1和18ms-1分別較CK增加 11.41% 和 24.48%ο
[0047]結(jié)果表明Ams—1~Urns—1的風(fēng)沙流吹襲對(duì)玉米幼苗葉片含水量影響較小，ISms—1和1811^1的風(fēng)沙流吹襲導(dǎo)致其葉片相對(duì)含水量分別下降18.96%和18.73%。隨著風(fēng)沙流吹襲強(qiáng)度的增大，其丙二醛含量趨于下降，15ms-1和18ms-1處理分別較CK下降35.04%和38.99% ；其膜透性大幅度增加，15ms^和ISms—1處理分別較CK增加191.25%和187.83%。隨著風(fēng)沙流吹襲強(qiáng)度的增加，SOD活性降低，CAT反應(yīng)不敏感，只有POD活性顯著增強(qiáng)，使其在清除活性氧，保護(hù)細(xì)胞膜免受傷害過程中扮演了主要角色。對(duì)于風(fēng)沙流造成的輕度水分脅迫，可溶性糖和脯氨酸均未發(fā)揮滲透調(diào)節(jié)作用，在Ιδum~1和ISmiT1強(qiáng)風(fēng)沙流吹襲下其脯氨酸含量分另Ij增加11.41%和24.48%，起到了滲透調(diào)節(jié)作用。
【權(quán)利要求】
1.一種漏斗式單元筒體裝置，是由發(fā)電機(jī)(I)、空開裝置(2)、定時(shí)器(3)、變頻器(4)、軸流風(fēng)機(jī)(5)、I號(hào)單元筒體(13)、II號(hào)單元筒體(14)、111號(hào)單元筒體(15)和風(fēng)速測(cè)量裝置(7)組成，定時(shí)器(3)包括保險(xiǎn)盒(8)、交流接觸器(9)、數(shù)顯時(shí)間繼電器(10)、I號(hào)按鈕開關(guān)(11 )、II號(hào)按鈕開關(guān)(12)，I號(hào)單元筒體(13)、II號(hào)單元筒體(14)、111號(hào)單元筒體(15)用角鐵(22)焊成框架，然后用鉚釘(23)將白鐵皮鉚在框邊上，I號(hào)單元筒體(13)、II號(hào)單元筒體(14)、111號(hào)單元筒體(15)之間連接處用密封條(24)密封，并用螺栓(25)緊固；I號(hào)單元筒體(13) —端為喇叭口，喇叭口處與軸流風(fēng)機(jī)(5)相連接，軸流風(fēng)機(jī)(5)和變頻器(4)連接；發(fā)電機(jī)(I)和空開裝置(2)連接，空開裝置(2)和保險(xiǎn)盒(8)連接，保險(xiǎn)盒(8)與I號(hào)按鈕開關(guān)(11)連接，I號(hào)按鈕開關(guān)(11)與II號(hào)按鈕開關(guān)(12)連接，II號(hào)按鈕開關(guān)(12)分別與交流接觸器(9)和數(shù)顯時(shí)間繼電器(10)連接，數(shù)顯時(shí)間繼電器(10)與交流接觸器(9)連接，交流接觸器(9)和空開裝置(2)連接，交流接觸器(9)和變頻器(4)連接；風(fēng)速測(cè)量裝置(7)上設(shè)有傾斜壓力計(jì)(26)和S型皮托管(27);并且在III號(hào)單元筒體(15)設(shè)有觀測(cè)窗口(21 )，其特征是II號(hào)單元筒體(14)上方置有漏斗式供沙裝置(16)，漏斗式供沙裝置(16)為立方體，立方體內(nèi)為錐形漏斗，漏斗底部設(shè)有漏沙槽(17)，漏沙槽(17)上置有漏沙板(18)，漏沙板(18)上設(shè)有漏沙孔(19)，111號(hào)單元筒體(15)底部設(shè)有圓形孔槽(20)，圓形孔槽(20)的圓心位居III號(hào)單元筒體(15)的中心位置。
2.權(quán)利要求1所述一種漏斗式單元筒體裝置在樟子松幼樹和玉米幼苗生理生態(tài)方面的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】G01M9/04GK104075871SQ201410339482
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】李瑾, 趙哈林, 趙學(xué)勇, 張銅會(huì), 李玉霖, 劉海清, 云建英, 李芳 , 曲浩, 潘成臣 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所