本實用新型涉及一種研究植物蒸騰的實驗裝置,尤其是一種研究二氧化碳濃度對植物蒸騰影響的裝置。
背景技術(shù):
蒸騰作用是水分在土壤-植物-大氣連續(xù)體(SPAC)運移的驅(qū)動力,直接影響生態(tài)系統(tǒng)的水熱平衡。由于生物學(xué)過程對CO2濃度升高和氣候變暖具有一定的適應(yīng)性,無論是光合作用還是蒸騰作用,都會受到CO2濃度升高的影響,從而影響水分利用效率。因此研究二氧化碳濃度對植物蒸騰、光合作用的影響對于提高水分利用效率有重大意義。
由于受到實際情況的限制,對二氧化碳濃度影響植物的實驗研究并不多,主要是由于沒有單純用于研究二氧化碳濃度變化對植物影響的實驗裝置。二氧化碳濃度的變化會對植物的光合作用和蒸騰作用產(chǎn)生較大的影響,進而影響植物的水分利用效率,因此提出一種用于研究二氧化碳對植物影響的實驗裝置是很有必要的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種研究二氧化碳濃度對植物蒸騰影響的裝置,能夠設(shè)置實驗裝置內(nèi)的二氧化碳濃度,同時可以避免外界環(huán)境的干擾,提高實驗結(jié)果的可靠性。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
一種研究二氧化碳濃度對植物蒸騰影響的裝置,包括植物生長箱體,植物生長箱體上設(shè)有二氧化碳濃度控制裝置,所述二氧化碳濃度控制裝置包括二氧化碳鋼瓶、空氣泵,二氧化碳鋼瓶、空氣泵分別通過進氣管、出氣管與植物生長箱體連通;所述植物生長箱體內(nèi)設(shè)有二氧化碳濃度探頭,二氧化碳濃度探頭通過數(shù)據(jù)線、數(shù)據(jù)采集盒與終端處理器連接,終端處理器控制進氣管、出氣管上的電磁伺服閥啟閉。
所述植物生長箱體由透明塑料罩和底座組成,透明塑料罩通過橡膠圈與底座密封連接。
所述植物生長箱體內(nèi)環(huán)繞設(shè)有多個風(fēng)扇。
所述進氣管通過二氧化碳分散器與植物生長箱體連通。
所述二氧化碳分散器為一螺旋形的扇葉。
所述二氧化碳濃度探頭為二氧化碳紅外傳感器。
本實用新型一種研究二氧化碳濃度對植物蒸騰影響的裝置,具有以下技術(shù)效果:
1)、可以定量自動控制植物生長環(huán)境的二氧化碳濃度,用于研究二氧化碳濃度對植物的影響,尤其是研究二氧化碳濃度對植物蒸騰的影響。
2)、該裝置可擴展性高,可以通過增加其他環(huán)境控制裝置,實現(xiàn)其他環(huán)境因素對植物的影響研究。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
圖1為本實用新型的示意圖。
圖中:植物生長箱體1,二氧化碳鋼瓶2,空氣泵3,進氣管4,出氣管5,二氧化碳濃度探頭6,數(shù)據(jù)線7,數(shù)據(jù)采集盒8,終端處理器9,透明塑料罩10,底座11,橡膠圈12,風(fēng)扇13,二氧化碳分散器14,包裹式莖流計15。
具體實施方式
如圖1所示,一種研究二氧化碳濃度對植物蒸騰影響的裝置,包括植物生長箱體1,所述植物生長箱體1由透明塑料罩10和底座11組成,透明塑料罩10通過橡膠圈12與底座11密封連接。透明結(jié)構(gòu)可保證植物生長所需的光照,上下的可拆卸密封結(jié)構(gòu)即可減少內(nèi)部二氧化碳流失造成實驗影響,又方便植物的放入。植物生長箱體1上設(shè)有二氧化碳濃度控制裝置,所述二氧化碳濃度控制裝置包括二氧化碳鋼瓶2、空氣泵3,二氧化碳鋼瓶2、空氣泵3分別通過進氣管4、出氣管5與植物生長箱體1連通。二氧化碳鋼瓶2內(nèi)裝滿二氧化碳,并通過進氣管4向植物生長箱體1內(nèi)補充二氧化碳;而當(dāng)內(nèi)部壓強較大時,空氣泵3將內(nèi)部的氣體部分排出。為了實現(xiàn)二氧化碳濃度控制,在植物生長箱體1內(nèi)設(shè)有二氧化碳濃度探頭6,二氧化碳濃度探頭6通過數(shù)據(jù)線7、數(shù)據(jù)采集盒8與終端處理器9連接。終端處理器9控制進氣管4、出氣管5上的電磁伺服閥啟閉。二氧化碳濃度探頭6將濃度信號傳遞給終端處理器9,終端處理器9控制進氣管4上的電磁伺服閥啟閉。而當(dāng)植物生長箱體1內(nèi)的氣壓傳感器感受壓力過大時,處理器9控制氣泵、出氣管5上的電磁伺服閥啟閉。
所述植物生長箱體1內(nèi)環(huán)繞設(shè)有多個風(fēng)扇13。風(fēng)扇13為低速風(fēng)扇,僅為擾動空氣作用,將二氧化碳與空氣混合。
所述進氣管4通過二氧化碳分散器14與植物生長箱體1連通。二氧化碳分散器14為一螺旋形的扇葉,扇葉安裝在進氣管4內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上。由此可使二氧化碳在進入植物生長箱體1后螺旋分散進入,保證植物與二氧化碳均勻接觸,避免局部二氧化碳濃度偏高。
所述二氧化碳濃度探頭6為二氧化碳紅外傳感器。二氧化碳紅外傳感器可分多個安裝在植物生長箱體1側(cè)壁上,由此可保證靈敏度。
工作原理及過程:使用時,將植物放入生長箱中,并在植物上安裝測量蒸騰和土壤水的探頭(即包裹式莖流計15)及其他部件。實驗裝置安裝完成后,設(shè)定好箱體二氧化碳濃度值。二氧化碳濃度探頭6將箱體內(nèi)的二氧化碳濃度值反饋到終端處理器9(計算機),當(dāng)箱體內(nèi)的二氧化碳濃度低于設(shè)定值時,二氧化碳鋼瓶2上的電磁伺服閥打開,二氧化碳由二氧化碳鋼瓶2通過進氣管4到二氧化碳分散器14,二氧化碳在二氧化碳分散器14的作用下進入箱體,由于二氧化碳分子質(zhì)量大于空氣的分子質(zhì)量而下沉,此時風(fēng)扇13工作將二氧化碳與空氣混合。同時空氣泵3工作,將多余的空氣排出,以保持箱體內(nèi)氣壓恒定。重復(fù)設(shè)定不同二氧化碳濃度下,計算機實時采集植物的莖流和土壤水?dāng)?shù)據(jù)以及二氧化碳數(shù)據(jù),即可以分析二氧化碳濃度對植物蒸騰的影響。