本發(fā)明涉及一種土樣取樣器及其取土方法。

背景技術(shù)：

濕地土壤是濕地生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，濕地土壤長(zhǎng)期處于積水或在生長(zhǎng)季積水、周期性淹水的環(huán)境條件下，主要特征表現(xiàn)為地形平坦或低洼，排水不良，各種動(dòng)植物殘?bào)w分解緩慢或不易分解，有機(jī)物質(zhì)的生成超過(guò)其分解作用，引起大量有機(jī)質(zhì)的積累，而且土壤中含有大量的植物根系，土壤結(jié)構(gòu)疏松、具有較大的孔隙度，濕地土壤的野外調(diào)查，土壤容重、孔隙度等土壤物理性狀的測(cè)試以及一些培養(yǎng)試驗(yàn)都需要采集原狀濕地土壤樣品。土壤物理性狀測(cè)定及分析結(jié)果是否真實(shí)可靠，能否科學(xué)地說(shuō)明相關(guān)問(wèn)題，重點(diǎn)在于土壤樣品的采集和處理，其中土壤樣品的采集工作是整個(gè)分析工作的前提和基礎(chǔ)，濕地土壤的采集質(zhì)量直接影響相關(guān)研究工作的準(zhǔn)確性、科學(xué)性。因此根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行科學(xué)的濕地土壤原狀樣品采集至關(guān)重要。

以往的濕地土壤取樣方法多采用挖掘法和土鉆法，操作時(shí)存在壓實(shí)、擠壓、擾動(dòng)作用，常常導(dǎo)致所取的土壤深度數(shù)據(jù)精度差，大大降低了數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。關(guān)于小直徑(5cm)濕地原狀土柱取樣方法多采用低溫鉆取法，應(yīng)用高壓液氮罐存儲(chǔ)液氮現(xiàn)場(chǎng)使?jié)竦赝寥纼鼋Y(jié)后用銅管取樣，存在攜帶、使用不方便、成本高等諸多問(wèn)題，而且很難獲取大直徑的濕地土柱樣品、土壤凍結(jié)過(guò)程對(duì)土壤性質(zhì)影響較大，不能很好的實(shí)現(xiàn)原狀濕地土壤樣品的采集。其他大直徑的土壤取樣器部分帶有刻度，但刻度標(biāo)注在取樣筒壁上，在地表積水濕地取樣時(shí)無(wú)法觀察取樣深度。

濕地土壤由于有機(jī)質(zhì)含量高、含有大量的植物根系，而且土壤結(jié)構(gòu)疏松，具有較大的孔隙度，土壤取樣過(guò)程中存在潛在的壓實(shí)作用，很難從濕地中獲取大于10cm直徑的土柱樣品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)以往土壤取樣器取樣過(guò)程中存在壓實(shí)作用，較難觀察取樣深度，不適用于濕地土壤取樣的問(wèn)題。本發(fā)明為了減少取樣時(shí)對(duì)土壤的擠壓，從而保證取樣深度精度，同時(shí)可以方便的觀察取樣深度。

本發(fā)明的一種帶刻度的便攜式濕地原狀土樣取樣器，它包括外筒、內(nèi)筒、推土裝置、取樣深度標(biāo)示裝置和取土刀頭；

所述的外筒頂部開(kāi)有孔A1、孔B1和孔C1；外筒底部開(kāi)口，且外筒底部?jī)?nèi)側(cè)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋；外筒頂部設(shè)置有外壁把手；

所述的內(nèi)筒由內(nèi)筒一和內(nèi)筒二兩部分構(gòu)成；

所述的推土裝置由推土桿和活塞A構(gòu)成；所述的活塞A上開(kāi)有孔A2和凹槽B2，凹槽C2；所述的推土桿由豎桿一、豎桿二和桿把手構(gòu)成；

所述的取樣深度標(biāo)示裝置由取樣深度標(biāo)示桿和活塞B構(gòu)成；所述的活塞B上開(kāi)有凹槽A3，且凹槽A3內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有內(nèi)螺紋；所述的取樣深度標(biāo)示桿自上而下刻有刻度，底部外側(cè)壁上設(shè)置有外螺紋；

所述的內(nèi)筒套入外筒內(nèi)；

所述的取土刀頭為圓筒狀，取土刀頭分為上部套筒和下部取土刀頭兩部分，其中，上部套筒的外徑與外筒的內(nèi)徑相同，且上部套筒外側(cè)壁上設(shè)置有外螺紋；

所述的取土刀頭通過(guò)上部套筒外側(cè)壁上設(shè)置的外螺紋與外筒底部?jī)?nèi)側(cè)壁上設(shè)置的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺紋連接；

所述的活塞A放置于外筒頂部，并使孔B1與凹槽B2對(duì)齊，孔C1與凹槽C2對(duì)齊，孔A1與孔A2對(duì)齊；

所述的活塞B置于內(nèi)筒內(nèi)，且位于活塞A與取土刀頭之間；

所述的推土桿的豎桿一和豎桿二分別穿過(guò)孔B1和孔C1，并插入到凹槽B2和凹槽C2中；

所述的取樣深度標(biāo)示裝置穿過(guò)孔A1和孔A2，并通過(guò)底部外側(cè)壁上設(shè)置的外螺紋與凹槽A3內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺紋連接。

本發(fā)明的一種帶刻度的便攜式濕地原狀土樣取樣器的取土方法，它是按照以下步驟進(jìn)行的：

一、取樣器的組裝

將活塞A置于外筒頂部，并使孔B1與凹槽B2對(duì)齊，孔C1與凹槽C2對(duì)齊，孔A1與孔A2對(duì)齊；

將內(nèi)筒一和內(nèi)筒二置于外筒內(nèi)，將取樣深度標(biāo)示裝置穿過(guò)孔A1和孔A2，并通過(guò)底部外側(cè)壁上設(shè)置的外螺紋與凹槽A3內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺紋連接；將連有取樣深度標(biāo)示裝置的活塞B置于內(nèi)筒內(nèi)，使活塞B與內(nèi)筒下沿平齊，然后將取土刀頭通過(guò)上部套筒外側(cè)壁上設(shè)置的外螺紋與外筒底部?jī)?nèi)側(cè)壁上設(shè)置的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺紋連接，完成帶刻度的便攜式濕地原狀土樣取樣器的組裝；

二、進(jìn)行取樣

取上步組裝后的取樣器，將取樣器垂直放于濕地土壤表面，向下壓外壁把手使取樣器進(jìn)入土壤；取土后將取樣器取出，卸下取土刀頭，將推土桿的豎桿一和豎桿二分別穿過(guò)孔B1和孔C1，并插入到凹槽B2和凹槽C2中；推動(dòng)推土桿，使活塞A推動(dòng)內(nèi)筒，將內(nèi)筒連帶土樣一同推出外筒，分開(kāi)內(nèi)筒的內(nèi)筒一和內(nèi)筒二后，再取土樣，即完成使用所述的帶刻度的便攜式濕地原狀土樣取樣器的取土過(guò)程。

本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，改進(jìn)了傳統(tǒng)取樣設(shè)備及取樣方法，提供了一種適用于濕地土壤原狀土柱的取樣器，取樣過(guò)程中避免破壞土壤結(jié)構(gòu)，且攜帶方便、操作簡(jiǎn)單，取樣準(zhǔn)確，提高了原狀土柱的采集效率?？捎糜谝巴鉂竦赝寥勒{(diào)查、土壤剖面形態(tài)觀測(cè)、土壤容重測(cè)定、土柱培養(yǎng)試驗(yàn)等方面的科學(xué)研究。

本發(fā)明的濕地原狀土樣取樣器設(shè)計(jì)有取樣深度標(biāo)示桿，可以在積水條件下實(shí)時(shí)觀察取樣深度；同時(shí)所設(shè)計(jì)的推土裝置可以避免將土柱取出時(shí)對(duì)土柱產(chǎn)生擠壓作用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明土樣取樣器的外筒與取土刀頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明土樣取樣器的內(nèi)筒與活塞A和B的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明土樣取樣器的推土桿結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明土樣取樣器的取樣深度標(biāo)示裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明土樣取樣器的取土刀頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明土樣取樣器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1至6說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的一種帶刻度的便攜式濕地原狀土樣取樣器，它包括外筒1、內(nèi)筒2、推土裝置3、取樣深度標(biāo)示裝置4和取土刀頭5；

所述的外筒1頂部開(kāi)有孔A1 1-1、孔B1 1-2和孔C1 1-3；外筒1底部開(kāi)口，且外筒1底部?jī)?nèi)側(cè)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋；外筒1頂部設(shè)置有外壁把手10；

所述的內(nèi)筒2由內(nèi)筒一2-1和內(nèi)筒二2-2兩部分構(gòu)成；

所述的推土裝置3由推土桿6和活塞A 7構(gòu)成；所述的活塞A 7上開(kāi)有孔A2 7-1和凹槽B2 7-2，凹槽C2 7-3；所述的推土桿6由豎桿一6-1、豎桿二6-2和桿把手6-3構(gòu)成；

所述的取樣深度標(biāo)示裝置4由取樣深度標(biāo)示桿8和活塞B 9構(gòu)成；所述的活塞B 9上開(kāi)有凹槽A3 9-1，且凹槽A3 9-1內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有內(nèi)螺紋；所述的取樣深度標(biāo)示桿8自上而下刻有刻度，底部外側(cè)壁上設(shè)置有外螺紋；

所述的內(nèi)筒2套入外筒1內(nèi)；

所述的取土刀頭5為圓筒狀，取土刀頭5分為上部套筒5-1和下部取土刀頭5-2兩部分，其中，上部套筒5-1的外徑與外筒1的內(nèi)徑相同，且上部套筒5-1外側(cè)壁上設(shè)置有外螺紋；所述的上部套筒5-1的外徑小于下部取土刀頭5-2的外徑；

所述的取土刀頭5通過(guò)上部套筒5-1外側(cè)壁上設(shè)置的外螺紋與外筒1底部?jī)?nèi)側(cè)壁上設(shè)置的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺紋連接；

所述的活塞A 7放置于外筒1頂部，并使孔B1 1-2與凹槽B2 7-2對(duì)齊，孔C1 1-3與凹槽C2 7-3對(duì)齊，孔A1 1-1與孔A2 7-1對(duì)齊；

所述的活塞B 9置于內(nèi)筒2內(nèi)，且位于活塞A 7與取土刀頭5之間；

所述的推土桿(6的豎桿一6-1和豎桿二6-2分別穿過(guò)孔B1 1-2和孔C1 1-3，并插入到凹槽B2 7-2和凹槽C2 7-3中；

所述的取樣深度標(biāo)示裝置4穿過(guò)孔A1 1-1和孔A2 7-1，并通過(guò)底部外側(cè)壁上設(shè)置的外螺紋與凹槽A3 9-1內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺紋連接。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖1至6說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同點(diǎn)在于：所述的外筒1和內(nèi)筒2的壁厚均為5mm；外筒1的內(nèi)徑為110mm，內(nèi)筒2的內(nèi)徑為100mm。其它組成和連接方式與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：結(jié)合圖1至6說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同點(diǎn)在于：所述的孔A1 1-1、孔B1 1-2、孔C1 1-3、孔A2 7-1、凹槽B2 7-2和凹槽C2 7-3的直徑均為10mm。其它組成和連接方式與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式四：結(jié)合圖1至6說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同點(diǎn)在于：孔A1 1-1、孔B1 1-2和孔C1 1-3不在同一條直線上，且孔B1 1-2和孔C1 1-3設(shè)置在孔A1 1-1的兩側(cè)。其它組成和連接方式與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式五：結(jié)合圖1至6說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同點(diǎn)在于：活塞A7與活塞B9的材質(zhì)均為橡膠材質(zhì)。其它組成和連接方式與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式六：結(jié)合圖1至6說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同點(diǎn)在于：活塞A 7的直徑為110mm，活塞B 9的直徑為100mm。其它組成和連接方式與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式七：結(jié)合圖1至6說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式一種帶刻度的便攜式濕地原狀土樣取樣器的取土方法，它是按照以下步驟進(jìn)行的：

一、取樣器的組裝

將活塞A7置于外筒1頂部，并使孔B1 1-2與凹槽B2 7-2對(duì)齊，孔C1 1-3與凹槽C2 7-3對(duì)齊，孔A1 1-1與孔A2 7-1對(duì)齊；

將內(nèi)筒一2-1和內(nèi)筒二2-2置于外筒1內(nèi)，將取樣深度標(biāo)示裝置4穿過(guò)孔A1 1-1和孔A2 7-1，并通過(guò)底部外側(cè)壁上設(shè)置的外螺紋與凹槽A3 9-1內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺紋連接；將連有取樣深度標(biāo)示裝置4的活塞B 9置于內(nèi)筒2內(nèi)，使活塞B 9與內(nèi)筒2下沿平齊，然后將取土刀頭5通過(guò)上部套筒5-1外側(cè)壁上設(shè)置的外螺紋與外筒1底部?jī)?nèi)側(cè)壁上設(shè)置的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺紋連接，完成帶刻度的便攜式濕地原狀土樣取樣器的組裝；

二、進(jìn)行取樣

取上步組裝后的取樣器，將取樣器垂直放于濕地土壤表面，向下壓外壁把手10使取樣器進(jìn)入土壤；取土后將取樣器取出，卸下取土刀頭5，將推土桿6的豎桿一6-1和豎桿二6-2分別穿過(guò)孔B1 1-2和孔C1 1-3，并插入到凹槽B2 7-2和凹槽C2 7-3中；推動(dòng)推土桿6，使活塞A7推動(dòng)內(nèi)筒2，將內(nèi)筒2連帶土樣一同推出外筒1，分開(kāi)內(nèi)筒2的內(nèi)筒一2-1和內(nèi)筒二2-2后，再取土樣，即完成使用所述的帶刻度的便攜式濕地原狀土樣取樣器的取土過(guò)程。

本發(fā)明內(nèi)容不僅限于上述各實(shí)施方式的內(nèi)容，其中一個(gè)或幾個(gè)具體實(shí)施方式的組合同樣也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的。

通過(guò)以下實(shí)施例驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果：

實(shí)施例1

本實(shí)施例的一種帶刻度的便攜式濕地原狀土樣取樣器，它包括外筒1、內(nèi)筒2、推土裝置3、取樣深度標(biāo)示裝置4和取土刀頭5；

所述的外筒1頂部開(kāi)有孔A1 1-1、孔B1 1-2和孔C1 1-3；外筒1底部開(kāi)口，且外筒1底部?jī)?nèi)側(cè)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋；外筒1頂部設(shè)置有外壁把手10；

所述的內(nèi)筒2由內(nèi)筒一2-1和內(nèi)筒二2-2兩部分構(gòu)成；

所述的推土裝置3由推土桿6和活塞A 7構(gòu)成；所述的活塞A 7上開(kāi)有孔A2 7-1和凹槽B2 7-2，凹槽C2 7-3；所述的推土桿6由豎桿一6-1、豎桿二6-2和桿把手6-3構(gòu)成；

所述的取樣深度標(biāo)示裝置4由取樣深度標(biāo)示桿8和活塞B 9構(gòu)成；所述的活塞B 9上開(kāi)有凹槽A3 9-1，且凹槽A3 9-1內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有內(nèi)螺紋；所述的取樣深度標(biāo)示桿8自上而下刻有刻度，底部外側(cè)壁上設(shè)置有外螺紋；

所述的內(nèi)筒2套入外筒1內(nèi)；

所述的取土刀頭5為圓筒狀，取土刀頭5分為上部套筒5-1和下部取土刀頭5-2兩部分，其中，上部套筒5-1的外徑與外筒1的內(nèi)徑相同，且上部套筒5-1外側(cè)壁上設(shè)置有外螺紋；

所述的取土刀頭5通過(guò)上部套筒5-1外側(cè)壁上設(shè)置的外螺紋與外筒1底部?jī)?nèi)側(cè)壁上設(shè)置的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺紋連接；

所述的活塞A 7放置于外筒1頂部，并使孔B1 1-2與凹槽B2 7-2對(duì)齊，孔C1 1-3與凹槽C2 7-3對(duì)齊，孔A1 1-1與孔A2 7-1對(duì)齊；

所述的活塞B 9置于內(nèi)筒2內(nèi)，且位于活塞A 7與取土刀頭5之間；

所述的推土桿(6的豎桿一6-1和豎桿二6-2分別穿過(guò)孔B1 1-2和孔C1 1-3，并插入到凹槽B2 7-2和凹槽C2 7-3中；

所述的取樣深度標(biāo)示裝置4穿過(guò)孔A1 1-1和孔A2 7-1，并通過(guò)底部外側(cè)壁上設(shè)置的外螺紋與凹槽A3 9-1內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺紋連接。

上述取樣器的取土方法，它是按照以下步驟進(jìn)行的：

一、取樣器的組裝

將活塞A7置于外筒1頂部，并使孔B1 1-2與凹槽B2 7-2對(duì)齊，孔C1 1-3與凹槽C2 7-3對(duì)齊，孔A1 1-1與孔A2 7-1對(duì)齊；

將內(nèi)筒一2-1和內(nèi)筒二2-2置于外筒1內(nèi)，將取樣深度標(biāo)示裝置4穿過(guò)孔A1 1-1和孔A2 7-1，并通過(guò)底部外側(cè)壁上設(shè)置的外螺紋與凹槽A3 9-1內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺紋連接；將連有取樣深度標(biāo)示裝置4的活塞B 9置于內(nèi)筒2內(nèi)，使活塞B 9與內(nèi)筒2下沿平齊，然后將取土刀頭5通過(guò)上部套筒5-1外側(cè)壁上設(shè)置的外螺紋與外筒1底部?jī)?nèi)側(cè)壁上設(shè)置的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺紋連接，完成帶刻度的便攜式濕地原狀土樣取樣器的組裝；

二、進(jìn)行取樣

取上步組裝后的取樣器，取樣時(shí)將標(biāo)示桿的0刻度線與外壁把手對(duì)齊，然后將取樣器垂直放于濕地土壤表面(黑龍江地區(qū)的濕地進(jìn)行取樣)，向下壓外壁把手10使取樣器進(jìn)入土壤，此時(shí)標(biāo)示桿會(huì)隨著取樣器進(jìn)入深度的變化而上升，注意觀察標(biāo)示桿上的刻度，當(dāng)達(dá)到要求的采樣深度時(shí)停止下壓。取土后將取樣器取出，卸下取土刀頭5，將推土桿6的豎桿一6-1和豎桿二6-2分別穿過(guò)孔B1 1-2和孔C1 1-3，并插入到凹槽B2 7-2和凹槽C2 7-3中；推動(dòng)推土桿6，使活塞A7推動(dòng)內(nèi)筒2，將內(nèi)筒2連帶土樣一同推出外筒1，分開(kāi)內(nèi)筒2的內(nèi)筒一2-1和內(nèi)筒二2-2后，再取土樣，即完成使用所述的帶刻度的便攜式濕地原狀土樣取樣器的取土過(guò)程。

經(jīng)過(guò)本實(shí)施例取樣器，在積水條件下實(shí)時(shí)觀察取樣深度；同時(shí)所設(shè)計(jì)的推土裝置可以避免將土柱取出時(shí)對(duì)土柱產(chǎn)生擠壓作用。能夠取獲取大直徑的濕地土柱樣品，所取的土壤深度數(shù)據(jù)精度高，提高了數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。且本實(shí)施例的取樣器使用方便、成本低。