氮沉降模擬裝置和潮間帶氮沉降模擬系統及其方法與流程

本發明涉及生態環境工程技術領域，尤其涉及一種氮沉降模擬裝置和潮間帶氮沉降模擬系統及其方法。

背景技術：

氮輸入是生物圈關鍵，也是生物地球化學循環-氮循環的重要環節；全球變化背景下，氮沉降的發生正通過改變傳統的氮輸入條件影響著地球上眾多生態系統的生物地球化學過程和功能。

濱海潮間帶濕地(也即潮間帶)，是指大潮期的最高潮位和大潮期的最低潮位間的海岸，也就是海水漲至最高時所淹沒的地方開始至潮水退到最低時露出水面的范圍；是介于陸地和海洋生態系統之間的生態交錯帶，其與外界能量和物質的交換在全球生態平衡中起著不可替代的重要作用。

研究潮間帶濕地生態系統對不同氮沉降水平及潮汐作用的響應機制將有助于揭示全球變化背景下潮間帶濕地的動態演變規律和過程，同時為潮間帶濕地保護和灘涂資源的利用研究提供一定的理論基礎。

目前，國內、外氮沉降的模擬實驗主要還是通過噴灑或澆灌的方式來實現。這種實驗方式的大部分模擬實驗依賴于人工操作，勞動量大，還容易造成模擬結果的隨意性和不準確性。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供氮沉降模擬裝置和潮間帶氮沉降模擬系統及其方法，以解決現有技術中存在的模擬實驗依賴于人工操作、勞動量大，還容易造成模擬結果的隨意性和不準確性的技術問題。

本發明提供的氮沉降模擬裝置，包括調配箱、沉降箱、生長池和壓力泵；

所述調配箱與所述沉降箱通過第三管道連通，且所述調配箱用于提供液體至所述沉降箱內；

所述沉降箱的底板密布有降雨孔，所述壓力泵與所述沉降箱連通；所述壓力泵用于提供壓力至所述沉降箱內，以使所述沉降箱內的液體通過所述降雨孔降落在所述生長池內。

進一步地，所述的氮沉降模擬裝置還包括原液箱和稀釋箱；

所述原液箱與所述調配箱通過第一管道連通，且所述原液箱用于提供液體至所述調配箱內；

所述稀釋箱與所述調配箱通過第二管道連通，且所述稀釋箱用于提供液體至所述調配箱內；

所述第一管道上設置有第一閥門和第一流量計，所述第二管道上設置有第二閥門和第二流量計；

還包括控制器；所述第一閥門、所述第一流量計、所述第二閥門和所述第二流量計分別與所述控制器電連接；

所述第三管道上設置有第三閥門，所述第三閥門與所述控制器電連接。

進一步地，所述生長池的池底設置有土壤層。

進一步地，所述生長池的池底與所述土壤層之間設置有石子層。

本發明提供的潮間帶氮沉降模擬系統包括所述的氮沉降模擬裝置，還包括海水調配池；

所述生長池的池底設置有土壤層，所述生長池的側壁的高度高于所述土壤層的厚度；

所述生長池的側壁上設置有進水口和與所述進水口相應的出水口；所述進水口與所述出水口均位于所述土壤層的上方，且所述出水口比所述土壤層高出0-2cm；所述進水口連接有進水管，所述出水口連接有出水管；

所述海水調配池與所述進水管連通，所述海水調配池用于提供液體至所述生長池內；

所述進水管上設置有進水閥門，所述出水管上設置有出水閥門。

進一步地，所述的潮間帶氮沉降模擬系統還包括控制器；所述進水閥門和所述出水閥門分別與所述控制器電連接；

所述進水管上設置有與所述控制器電連接的進水流量計；和/或，所述生長池內設置有與所述控制器電連接的液位傳感器，所述液位傳感器設置在所述土壤層的上方，所述液位傳感器用于監測所述土壤層上方的液位。

進一步地，所述生長池內設置有造浪泵，所述造浪泵與所述控制器電連接；所述造浪泵設置在所述土壤層的上方；

所述出水管靠近所述土壤層的一端設置有濾網；

所述出水管比所述土壤層高出0-2cm。

進一步地，所述氮沉降模擬裝置的數量為多個，每個所述氮沉降模擬裝置的進水管與所述海水調配池連通；

還包括收集池，每個所述氮沉降模擬裝置的生長池的出水管與所述收集池連通。

本發明提供的潮間帶氮沉降模擬方法包括：

步驟100，調配箱向沉降箱內流入預設體積的氮溶液；

步驟200、向所述沉降箱內提供壓力，以使所述沉降箱內的氮溶液降落在生長池內；

步驟300、連通進水管，以使所述生長池內流入海水；所述生長池內的海水達到預設體積或者預設高度時，阻斷進水管；

步驟400、預設時間間隔之后，連通出水管，排出所述生長池內的海水。

進一步地，在步驟100之前還包括，

原液箱通過第一管道向所述調配箱內流入預設體積的氮溶液；

稀釋箱通過第二管道向所述調配箱內流入預設體積的稀釋溶液。

本發明提供的氮沉降模擬裝置，包括調配箱、沉降箱、生長池和壓力泵；通過將調配箱內定量的氮溶液液體輸入至沉降箱內，通過壓力泵提供壓力至沉降箱內，以使沉降箱內的氮溶液液體通過多個降雨孔降落在生長池內，實現了自動氮沉降，取代了傳統采用噴灑或澆灌的方式來人工作業的氮沉降，減少了勞動量，避免了人工作業而造成模擬結果的隨意性和不準確性，提高了模擬結果的一致性和準確性。

本實施例中所述潮間帶氮沉降模擬系統及其方法，通過將調配箱內定量的氮溶液液體輸入至沉降箱內，通過壓力泵提供壓力至沉降箱內，以使沉降箱內的氮溶液液體通過多個降雨孔降落在生長池內，實現了自動氮沉降，取代了傳統采用噴灑或澆灌的方式來人工作業的氮沉降，減少了勞動量，避免了人工作業而造成模擬結果的隨意性和不準確性，提高了模擬結果的一致性和準確性；還通過將海水調配池內的海水從進水管流入生長池內，當海水在生長池的水位能滿足實驗設計的高度時關閉進水管上的進水閥門，一定時間后打開出水管上的出水閥門，使海水流出生長池，以模擬潮汐實驗，模擬潮間帶植物對潮汐水淹的耐受限度。所述潮間帶氮沉降模擬系統及其方法通過調配箱、沉降箱、生長池和進、出水管等，以模擬潮間帶濕地不同濃度的海水、不同氮沉降水平條件下植物生長機制，能夠精確的控制氮沉降水平、潮汐水位及水淹時長情況，其模擬更接近現實，模擬結果的準確度高、一致性好。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例一提供的氮沉降模擬裝置的結構示意圖；

圖2為圖1所示的氮沉降模擬裝置的局部放大圖；

圖3為本發明實施例一提供的氮沉降模擬裝置的電路連接示意圖；

圖4為本發明實施例二提供的潮間帶氮沉降模擬系統的主視圖；

圖5為本發明實施例二提供的潮間帶氮沉降模擬系統的俯視圖；

圖6為本發明實施例二提供的潮間帶氮沉降模擬系統的電路連接示意圖。

附圖標記：

1-原液箱； 2-稀釋箱； 3-調配箱；

101-第一管道； 102-第一閥門； 103-第一流量計；

201-第二管道； 202-第二閥門； 203-第二流量計；

301-第三管道； 302-第三閥門；

4-沉降箱； 5-生長池；

501-土壤層； 502-石子層； 503-進水管；

5031-進水閥門； 504-出水管； 5041-出水閥門；

505-進水流量計； 506-液位傳感器； 507-造浪泵；

6-壓力泵； 7-控制器； 8-海水調配池；

9-收集池。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

本實施例提供的氮沉降模擬裝置和潮間帶氮沉降模擬系統及其方法，主要應用于氮沉降實驗，也可以應用于其他沉降實驗，下面以氮沉降舉例說明，涉及的沉降溶液為氮溶液。

實施例一

參見圖1-圖3所示，本實施例提供了一種氮沉降模擬裝置；圖1為實施例提供的氮沉降模擬裝置的結構示意圖；圖2為圖1所示的氮沉降模擬裝置的局部放大圖；圖3為本實施例提供的氮沉降模擬裝置的電路連接示意圖。

參見圖1-圖3所示，本實施例提供的氮沉降模擬裝置包括調配箱3、沉降箱4、生長池5和壓力泵6。

調配箱3與沉降箱4通過第三管道301連通，且調配箱3用于提供液體至沉降箱4內；優選地，調配箱3設置于沉降箱4的上方，以便調配箱3內的氮溶液液體通過重力作用從第三管道301流入沉降箱4內。可選地，調配箱3內的氮溶液液體也可以通過泵將氮溶液從第三管道301注入沉降箱4內。

沉降箱4的底板密布有多個降雨孔(圖中未顯示)，壓力泵6與沉降箱4的上部連通；壓力泵6用于提供壓力至沉降箱4內，以使沉降箱4內的液體通過多個降雨孔降落在生長池5內，也即壓力泵6使沉降箱4內的液體以降雨的形式降落在生長池5內。優選地，多個降雨孔與生長池5相對應，以使生長池5均勻接收降雨。可選地，通過改變壓力泵6輸入沉降箱4內的壓力，以改變液體降落在生長池5內的流速，也即改變氮沉降的流速。

可選地，沉降箱4進入生長池內的液體的流量與壓力泵6、降雨孔的總截面積之間的關系為：

式中，Q——流量，單位m³/S；即為沉降箱4進入生長池內的沉降液的流量；

μ——流量系數，與閥門或管子的形狀有關；一般為0.6～0.65；

A——降雨孔的總截面積，單位m²；即沉降箱4的底板密布的所有降雨孔的截面積之和；

P——壓力泵提供的壓力，單位Pa；即壓力泵6給沉降箱4內提供的壓力；

ρ——流體的密度，單位Kg/m³；即沉降箱4內溶液的密度；

例如：壓力泵6給沉降箱4內提供P＝0.2Mpa壓力，沉降箱4的降雨孔總截面積為A＝0.0072m²，默認沉降箱4內溶液密度為ρ＝10³kg/m³，則從沉降箱4進入生長池內的液體的流量為：

Q＝0.65×0.0072×(2×0.2×10⁶/10³)^0.5＝0.0936m³/S。

本實施例中所述氮沉降模擬裝置，包括調配箱3、沉降箱4、生長池5和壓力泵6；通過將調配箱3內定量的氮溶液液體輸入至沉降箱4內，通過壓力泵6提供壓力至沉降箱4內，以使沉降箱4內的氮溶液液體通過多個降雨孔降落在生長池5內，實現了自動氮沉降，取代了傳統采用噴灑或澆灌的方式來人工作業的氮沉降，減少了勞動量，避免了人工作業而造成模擬結果的隨意性和不準確性，提高了模擬結果的一致性和準確性。

本實施例的可選方案中，所述氮沉降模擬裝置還包括原液箱1和稀釋箱2；以便通過原液箱1和稀釋箱2實現自動調配氮溶液，解決了傳統依靠人工調配氮溶液而造成勞動量大、調配溶液不準確的問題。

進一步地，原液箱1與調配箱3通過第一管道101連通，且原液箱1用于提供液體至調配箱3內；例如，原液箱1內存儲高濃度的氮溶液。

稀釋箱2與調配箱3通過第二管道201連通，且稀釋箱2用于提供液體至調配箱3內；例如，稀釋箱2內存儲蒸餾水、自來水或者其他用于稀釋的液體。

優選地，原液箱1和稀釋箱2均設置于調配箱3的上方，以便原液箱1和稀釋箱2內的液體通過重力作用分別從第一管道101、第二管道201流入調配箱3內。可選地，原液箱1和稀釋箱2內的液體也可以通過泵將液體分別從第一管道101、第二管道201注入調配箱3內。

進一步地，第一管道101上設置有第一閥門102和第一流量計103；通過第一閥門102以控制第一管道101的通斷，進而控制原液箱1與調配箱3之間通路的通斷；通過第一流量計103以便計量流經第一管道101的液體流量，進而計量原液箱1流入調配箱3內的高濃度氮溶液等液體的流量。

第二管道201上設置有第二閥門202和第二流量計203；通過第二閥門202以控制第二管道201的通斷，進而控制稀釋箱2與調配箱3之間通路的通斷；通過第二流量計203以便計量流經第二管道201的液體流量，進而計量稀釋箱2流入調配箱3內的蒸餾水等稀釋液的流量。

進一步地，所述氮沉降模擬裝置還包括控制器7；第一閥門102、第一流量計103、第二閥門202和第二流量計203分別與控制器7電連接，以使控制器7依據第一流量計103的流量信息控制第一閥門102的啟閉，以使控制器7依據第二流量計203的流量信息控制第二閥門202的啟閉。也就是說，控制器7能夠控制第一閥門102的啟閉和第二閥門202的啟閉，還能夠接收第一流量計103和第二流量計203監測的流量信號；以使調配箱3內分別流入定量的原液箱1和稀釋箱2內液體的體積，以調配預設濃度的氮溶液液體。通過控制器7以自動精確的控制氮沉降水平，以自動調配氮溶液，以使調配的氮溶液更加精準，以使其模擬結果的準確度更高、一致性更好。

其中，第一閥門102和第二閥門202可以采用現有的產品；第一流量計103和第二流量計203也可以采用現有的產品，例如型號為CX-UWM-TDS-100W、原產地上海的流量計。

本實施例的可選方案中，第三管道301上設置有第三閥門302，第三閥門302與控制器7電連接，即控制器7能夠控制第三閥門302的啟閉。通過第三閥門302以控制第三管道301的通斷，進而控制調配箱3與沉降箱4之間通路的通斷。

進一步地，第三管道301上設置有第三流量計(圖中未顯示)，第三流量計與控制器7電連接，以使控制器7依據第三流量計的流量信息控制第三閥門302的啟閉。即第三流量計監測的流量信號傳輸至控制器7；通過第三流量計以便計量流經第三管道301的液體流量，進而計量調配箱3流入沉降箱4內的氮溶液等液體的流量，以使沉降箱4內流入定量的氮溶液等液體的體積。

本實施例的可選方案中，生長池5的池底設置有土壤層501，生長池5的側壁的高度高于土壤層501的厚度。通過設置土壤層501，以模擬植物生長的環境。優選地，生長池5為水泥防水生長池。

進一步地，生長池5的池底與土壤層501之間設置有石子層502，以便模擬更多植物的生長環境。

優選地，壓力泵6與控制器7電連接，以通過控制器7控制壓力泵6。

優選地，壓力泵6為變頻壓力泵。關于變頻壓力泵的使用，根據實驗要求，先設定給水壓力(假設0.2Mpa)，然后通電運行，壓力傳感器監測管網壓力，并變為電信號反饋至變頻器，經過對反饋值和設定值的分析處理，由變頻器來控制水泵的運行，最終達到反饋值和設定值的一致。當用水量增加時，系統壓力降低，反饋值小于設定值，變頻器輸出電壓和頻率升高，水泵轉速升高，出水量增加；當用水量減小時，水泵轉速降低，減少出水量，使管網壓力維持設定壓力值。以80DL50-20X3泵為例:額定參數：揚程H＝60m，流量Q＝50m³/h，功率N＝15KW，電機轉速n＝1450r/min(轉/分),實際需要的參數往往要小于額定參數，假如實際需要壓力為H₁＝45米，那么實際消耗功率計算如下：

實際轉速：

實際電機功率：P₁＝(n₁/n)×P＝1256/1450×15＝13kw。

本實施例的可選方案中，沉降箱4的底板設置有多組管組，每組管組具有多個降雨管，每個降雨管具有降雨孔；

每組管組的降雨管的頂端距離沉降箱4的底板的距離相同，且每組管組的降雨管均布在沉降箱的底板上；

不同組的管組的降雨管的頂端距離沉降箱的底板的距離不同。通過設置不同高度的多組管組，以控制不同的降雨密度。例如有三組管組，分別為第一管組、第二管組和第三管組，第一管組、第二管組和第三管組的降雨管的頂端距離沉降箱4的底板的距離依次增大。當沉降箱4內的液體僅淹沒第一管組的降雨管時，壓力泵6向沉降箱4內施加壓力，沉降箱4的降雨密度較小；當沉降箱4內的液體淹沒第一管組、第二管組的降雨管時，壓力泵6向沉降箱4內施加壓力，沉降箱4的降雨密度居中；當沉降箱4內的液體淹沒第一管組、第二管組和第三管組的降雨管時，壓力泵6向沉降箱4內施加壓力，沉降箱4的降雨密度較大。

可選地，從沉降箱的底板的中心向沉降箱的底板邊緣，降雨管與沉降箱的底板之間的夾角逐漸減小，以使多個降雨管呈發散性設置。例如設置于底板中心的降雨管與底板之間的夾角為90度，設置于底板邊緣的降雨管與底板之間的夾角為45度。通過多個降雨管呈發散性設置，以便面積較小的沉降箱的底板下降的雨水能夠均勻的降落到面積較大的生長池內。

優選地，降雨管的內徑為0.3mm-2mm；降雨管的內徑例如可以為0.3mm、0.51mm、0.6mm、0.8mm、1.25mm、1.69mm、1.99mm等，優選地，降雨管的內徑為0.41mm-0.9mm。

實施例二

實施例二提供了一種潮間帶氮沉降模擬系統，該實施例是在實施例一的基礎上對氮沉降模擬裝置改進后的另一技術方案，實施例一所公開的氮沉降模擬裝置的技術特征也適用于該實施例，實施例一已公開的氮沉降模擬裝置的技術特征不再重復描述。

圖4為本實施例提供的潮間帶氮沉降模擬系統的主視圖；圖5為本實施例提供的潮間帶氮沉降模擬系統的俯視圖；圖6為本實施例提供的潮間帶氮沉降模擬系統的電路連接示意圖。

結合圖1-圖3，參見圖4-圖6所示，本實施例提供的潮間帶氮沉降模擬系統，包括氮沉降模擬裝置，還包括海水調配池8。通過海水調配池8以存儲配制好濃度的海水。

生長池5的池底設置有土壤層501，生長池5的側壁的高度高于土壤層501的厚度。

生長池5的側壁上設置有進水口和與進水口相應的出水口；進水口與出水口均位于土壤層501的上方，且出水口比土壤層501高出0-2cm；進水口連接有進水管503，出水口連接有出水管504。例如，出水口比土壤層501高出的尺寸例如可以為0、0.2cm、0.5cm、0.8cm、1cm、1.2cm、1.8cm；優選地，出水口與土壤層501齊平；以便于通過出水管504盡量排凈生長池5內的海水。

海水調配池8與進水管503連通，海水調配池8用于提供液體至生長池5內。

進水管503上設置有進水閥門5031，通過進水閥門5031以控制進水管503的通斷，進而控制海水調配池8與生長池5之間通路的通斷。

出水管504上設置有出水閥門5041，通過出水閥門5041以控制出水管504的通斷，進而控制生長池5是否排水。優選地，出水管504靠近土壤層501的一端設置有濾網；即出水管504靠近生長池5的一端設置有濾網；通過濾網，以避免或者降低生長池5內的土壤的流失。優選地，出水管504連接有收集池，以通過收集池收集從生長池5排出的海水。

本實施例中所述潮間帶氮沉降模擬系統包括氮沉降模擬裝置，即包括調配箱3、沉降箱4、生長池5和壓力泵6；通過將調配箱3內定量的氮溶液液體輸入至沉降箱4內，通過壓力泵6提供壓力至沉降箱4內，以使沉降箱4內的氮溶液液體通過多個降雨孔降落在生長池5內，實現了自動氮沉降，取代了傳統采用噴灑或澆灌的方式來人工作業的氮沉降，減少了勞動量，避免了人工作業而造成模擬結果的隨意性和不準確性，提高了模擬結果的一致性和準確性。所述潮間帶氮沉降模擬系統還包括海水調配池8；通過將海水調配池8內的海水從進水管503流入生長池5內，當海水在生長池5的水位能滿足實驗設計的高度時關閉進水管503上的進水閥門5031，一定時間后打開出水管504上的出水閥門5041，使海水流出生長池5，以模擬潮汐實驗，模擬潮間帶植物對潮汐水淹的耐受限度。所述潮間帶氮沉降模擬系統通過調配箱3、沉降箱4、生長池5和海水調配池8等，以模擬潮間帶濕地不同濃度的海水、不同氮沉降水平條件下植物生長機制，能夠精確的控制氮沉降水平、潮汐水位及水淹時長情況，其模擬更接近現實，模擬結果的準確度高、一致性好。

本實施例的可選方案中，所述潮間帶氮沉降模擬系統還包括控制器7；進水閥門5031和出水閥門5041分別與控制器7電連接；即控制器7能夠分別控制進水閥門5031和出水閥門5041的啟閉。

進一步地，為了更好的控制生長池5內注入的海水量，也即為了使生長池5內的海水達到預設的實驗容量，可選地，進水管503上設置有與控制器7電連接的進水流量計505，以使控制器7依據進水流量計505的流量信息控制進水閥門5031的啟閉。

為了更好的控制生長池5內注入的海水量，也即為了使生長池5內的海水達到預設的實驗容量，還可以在生長池5內設置有與控制器7電連接的液位傳感器506，液位傳感器506設置在土壤層501的上方，液位傳感器506用于監測土壤層501上方的液位，以使控制器7依據液位傳感器506的液位信息控制進水閥門5031的啟閉。通過控制器7，以自動精確的控制氮沉降水平、潮汐水位及水淹時長情況，其模擬更接近現實，模擬結果的準確度高、一致性好。

本實施例的可選方案中，生長池5內設置有造浪泵507，造浪泵507與控制器7電連接；造浪泵507設置在土壤層501的上方；造浪泵507設置在生長池5預設的海水內，以制造波浪，更好的模擬漲潮時的海浪。

本實施例的可選方案中，氮沉降模擬裝置的數量為多個，每個氮沉降模擬裝置的生長池5的進水管503與海水調配池8連通；氮沉降模擬裝置的數量例如可以為2個、5個、10個、12個、16個等。

還包括收集池9，每個氮沉降模擬裝置的出水管504與收集池9連通。通過設置多個氮沉降模擬裝置，即通過設置多組調配箱3、沉降箱4、生長池5和壓力泵6，以便同時模擬潮間帶濕地不同濃度的海水、不同氮沉降水平條件下植物生長機制，以便對照不同濃度的海水、不同氮沉降水平條件下植物的生長狀況。

例如，建10個氮沉降模擬裝置，即建10個生長池5，其中每五個連成一排且排成兩排，兩排生長池5之間的間距為2m，進水管503和出水管504安裝在生長池5側壁上，且出水管504的出水口高于生長池5內土壤層501為0.02m。

例1、研究潮間帶濕地鹽地堿蓬生長對潮汐作用的響應機制；

選定第一排生長池5，在生長池5中種植鹽地堿蓬用于潮汐模擬實驗。提前在海水調配池8中配制一定濃度(實驗所需)的海水，然后開始供水直到生長池5的水位能滿足實驗設計的高度時，關閉進水管503，淹水一定時間后打開出水管504，讓水流出。

例2、研究潮間帶濕地不同氮沉降水平條件下鹽地堿蓬生長機制；

選定第二排生長池5，在生長池5中種植鹽地堿蓬，設定氮溶液濃度分別為0kg·hm^-2·a^-1、25kg·hm^-2·a^-1、50kg·hm^-2·a^-1、75kg·hm^-2·a^-1、100kg·hm^-2·a^-1的五組。對第一排五個生長池5進行例1實驗的同時，也對第二排五個生長池5進行施加五組不同濃度的氮溶液。最后取樣觀察實驗結果。

需要說明的是，氮溶液濃度為25kg·hm^-2·a^-1表示：每年每平方公頃噴灑25千克氮溶液。

本實施例的可選方案中，生長池5的進水口可以設置為1個或者多個；優選地，多個進水口的排列方向與生長池5的池底平行，且均設在生長池的側壁上；進水管503與每個進水口連通。

可選地，進水口為矩形，進水口的長度方向與生長池5的池底平行；進水口的長度大于生長池5的側壁的一半尺寸。進水管503與進水口相適應，且進水管503靠近進水口的一端設置有多個分流板，多個分流板設置在進水管503內部，以使進水口比較均勻的流出海水調配池8內的液體。進一步地，多個分流板分別與生長池5的池底垂直。

實施例三

實施例三提供了一種潮間帶氮沉降模擬方法，以更好的實施本發明實施例二所述的潮間帶氮沉降模擬系統，

實施例一、實施例二所公開的技術特征也適用于該實施例，實施例一、實施例二已公開的技術特征不再重復描述。

為節約篇幅，該實施例的改進特征同樣體現在圖1-圖6中，因此，結合圖1-圖6對該實施例的方案進行說明。

參見圖1-圖6所示，本實施例提供的潮間帶氮沉降模擬方法，包括：

步驟100，調配箱3通過第三管道301向沉降箱4內流入預設體積的氮溶液；優選地，第三管道301上設置有第三閥門302，且第三閥門302與控制器7電連接，以便通過控制器7控制第三閥門302的啟閉，進而控制調配箱3與沉降箱4之間通路的通斷。進一步地，第三管道301上設置有第三流量計，第三流量計與控制器7電連接，以使控制器7依據第三流量計的流量信息控制第三閥門302的啟閉。

步驟200、采用壓力泵6給沉降箱4內提供壓力，以使沉降箱4內的氮溶液通過多個降雨孔降落在生長池5內；其中，沉降箱4的底板密布有多個降雨孔。可選地，通過改變壓力泵6輸入沉降箱4內的壓力，以改變液體降落在生長池5內的流速，也即改變氮沉降的流速。

步驟300、連通進水管503，以使生長池5內流入海水；生長池5內的海水達到預設體積或者預設高度時，阻斷進水管503；優選地，海水調配池8用于存儲配置好濃度的海水，且海水調配池8通過進水管503與生長池5連通，進水管503上設置有進水閥門5031，通過進水閥門5031以控制進水管503的通斷。例如，生長池5內的海水達到預設體積或者預設高度時，關閉進水閥門5031。

步驟400、預設時間間隔之后，連通出水管504，排出生長池5內的海水。優選地，出水管504上設置有出水閥門5041，通過出水閥門5041以控制出水管504的通斷。優選地，出水管504連接有收集池9，以通過收集池9收集從生長池5排出的海水。

本實施例中所述潮間帶氮沉降模擬方法，通過將調配箱3內預設體積的氮溶液輸入至沉降箱4內，通過壓力泵6提供壓力至沉降箱4內，以使沉降箱4內的氮溶液液體通過多個降雨孔降落在生長池5內，實現了自動氮沉降，取代了傳統采用噴灑或澆灌的方式來人工作業的氮沉降，減少了勞動量，避免了人工作業而造成模擬結果的隨意性和不準確性，提高了模擬結果的一致性和準確性。所述潮間帶氮沉降模擬方法還通過連通進水管503，以使生長池5內流入海水；當生長池5內的海水達到預設體積或者預設高度時，即海水在生長池5的水位能滿足實驗設計的高度時，阻斷進水管503，預設時間間隔之后，連通出水管504，排出生長池5內的海水，以模擬潮汐實驗，模擬潮間帶植物對潮汐水淹的耐受限度。所述潮間帶氮沉降模擬方法通過調配箱3、沉降箱4、生長池5和進、出水管504等，以模擬潮間帶濕地不同濃度的海水、不同氮沉降水平條件下植物生長機制，能夠精確的控制氮沉降水平、潮汐水位及水淹時長情況，其模擬更接近現實，模擬結果的準確度高、一致性好。

本實施例的可選方案中，在步驟100之前還包括，

原液箱1通過第一管道101向調配箱3內流入預設體積的氮溶液；稀釋箱2通過第二管道201向調配箱3內流入預設體積的稀釋溶液。

優選地，原液箱1和稀釋箱2均設置于調配箱3的上方，以便原液箱1和稀釋箱2內的液體通過重力作用從第一管道101、第二管道201流入調配箱3內。

優選地，第一管道101上設置有第一閥門102和第一流量計103，第二管道201上設置有第二閥門202和第二流量計203；第一閥門102、第一流量計103、第二閥門202和第二流量計203分別與控制器7電連接，以使控制器7依據第一流量計103的流量信息控制第一閥門102的啟閉，以使控制器7依據第二流量計203的流量信息控制第二閥門202的啟閉。

本實施例中所述潮間帶氮沉降模擬方法具有實施例一所述氮沉降模擬裝置的優點、以及實施例二所述潮間帶氮沉降模擬系統的優點，實施例一、實施例二所公開的所述氮沉降模擬裝置的優點在此不再重復描述。

為了更加清楚地了解實施例一、實施例二、實施例三，以下舉例說明：

首先，將存儲高濃度氮溶液的原液箱1和存儲蒸餾水的稀釋箱2放在合適高度，開啟第一管道101上的第一閥門102和第二管道201上的第二閥門202，并通過第一流量計103計量原液箱1內的氮溶液進入調配箱3內的流量，以及通過第二流量計203計量稀釋箱2內的蒸餾水進入調配箱3內的流量。

例如，在原液箱1存放50mol/L的氮溶液10L，假設實驗需要氮溶液濃度為10mol/L的沉降液，控制器7通過第一流量計103控制第一閥門102的啟閉，以使流出原液箱1內的氮溶液的體積為1L，當第一管道101上的第一流量計103反饋的輸出流量為1L時，控制器7控制第一閥門102關閉；控制器7通過第二流量計203控制第二閥門202的啟閉，以使流出稀釋箱2內的蒸餾水的體積為4L，當第二管道201上的第二流量計203反饋的輸出流量為4L時，控制器7控制第二閥門202關閉。

其次，開啟第三管道301上的第三閥門302，以使稀釋后的氮溶液從調配箱3流入沉降箱4內；通過壓力泵6來改變氮沉降的流速，進入到生長池5中；以精確模擬氮沉降。

再次，在海水調配池8中配制一定濃度(實驗所需)的海水，然后打開進水管503上的進水閥門5031，當水在生長池5的水位能滿足實驗設計的高度時關閉進水閥門5031，一定時間后打開出水管504上的出水閥門5041，使海水通過出水管504進入收集池9；以精確模擬潮汐實驗，模擬潮間帶植物對潮汐水淹的耐受限度。

其中，配制海水采用的鹽例如可以為進口鹽、普通鹽等；優選地，配制海水采用的是進口海水鹽，因為其含有40種微量元素。海水配制的水源，應選用無毒，無味，潔凈的過濾水，地下水和晾曬一周的自來水。

假設實驗所需要的海水密度為1.023g/cm³，則100千克在25攝氏度時，要配制成密度為1.023g/cm³的人工海水需加進口海鹽32.6克。

假設實驗所需要的海水密度為1.021g/cm³，則100千克在25攝氏度時，要配制成密度為1.021g/cm³的人工海水需加海鹽29.9克。

另外，以下提供本申請的主要零部件的尺寸示例：

原液箱1的外形尺寸為長×寬×高＝25cm×25cm×25cm；

稀釋箱2的外形尺寸為長×寬×高＝65cm×65cm×65cm；

調配箱3的外形尺寸為長×寬×高＝85cm×45cm×20cm；

沉降箱4的外形尺寸為長×寬×高＝150cm×150cm×10cm；

第一管道101、第二管道201和第三管道301采用外徑2.5cm、內徑2.0cm的PPR管；

生長池5的外形尺寸為長×寬×高＝3m×3m×2m；可選地，生長池5埋入地下的高度為1.5m，在生長池5底部設有0.15m厚的石子層502，并且石子層502上面設有1.35m厚的土壤層501。

海水調配池8的外形尺寸為長×寬×高＝3m×3m×3m。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。