一種微生物結皮土壤柱的取樣裝置和方法
【專利摘要】本發明涉及一種微生物結皮土壤柱的取樣裝置，包括：環刀、pvc管和頂推器；pvc管與環刀相對設置；用于取樣的土壤通過環刀取出，環刀內的土壤由頂推器從環刀內推入到pvc管中；其取樣方法包括先用環刀取土壤柱，并將pvc管放在環刀上口對齊，在環刀下口用頂推器將土壤柱緩慢原狀推入pvc管，將pvc管底部封住并埋入土壤中。本發明將土壤柱一次性完整的轉移到pvc管中，簡單實用，既能節省成本，又能夠很好的保持結皮土壤柱結構的完整性。
【專利說明】一種微生物結皮土壤柱的取樣裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種微生物結皮的取樣裝置和方法，主要是針對林地微生物結皮的取樣方法。
【背景技術】
[0002]微生物結皮在干旱區生態系統中扮演著重要的角色，它可以影響干旱區土壤的結構、功能、生產力，包括土壤穩定性、土壤保水力、碳、氮的固定和土壤的肥力等。在開展微生物結皮對林地、沙地等土表蒸發的研究中，由于林地沙壤土疏松的特點，結皮與土壤連接的不夠緊密，在進行土壤結皮相關試驗中，需要取樣結皮和其下的土壤具備完整的結構，環刀取土壤柱后用傳統鏟將其轉移到管中會破壞原狀結皮和土壤的結構，造成表面結皮碎裂、土壤結構破壞等；另外，如果用環刀直接取結皮土壤柱后，將環刀土柱原樣埋入土壤進行試驗，后期試驗需要32個左右的處理，不僅加大了試驗的成本而且在后期模擬降雨的過程中，有可能環刀生銹會影響結皮土壤柱的理化性質等，因此既需要降低試驗成本又需要完整的轉移帶結皮的土壤柱存在一定困難。
【發明內容】
[0003]針對現有技術的不足，保證一次性完整的取出結皮土壤柱，本發明提供一種林地結皮土壤柱取樣方法，能簡便并在不破壞原狀土壤結構的條件下轉移土壤柱。
[0004]本發明為實現上述目的所采用的技術方案是:
[0005]一種微生物結皮土壤柱的取樣裝置，包括:環刀、管和頂推器管與環刀相對設置；用于取樣的土壤通過環刀取出，環刀內的土壤由頂推器從環刀內推入到1^(3管中。
[0006]所述環刀為兩端開口的中空圓柱體。
[0007]所述管為兩端開口的中空圓柱體。
[0008]所述環刀與1^(3管的內徑相等。
[0009]所述頂推器包括圓盤和柄柱；所述柄柱為棒體；所述圓盤端面的直徑大于柄柱端面的直徑。
[0010]所述圓盤的一個端面中心與柄柱的一端垂直連接。
[0011]所述圓盤的直徑小于環刀和管的內徑。
[0012]一種微生物結皮土壤柱的取樣方法，包括以下步驟:
[0013]1) 土壤的選取:選擇表面完整的結皮試驗區域；
[0014]2)挖土樣:將結皮表面用噴霧器噴水濕潤；然后將環刀有刃的一端朝下，用鐵錘敲打環刀使其插入土壤，待土壤柱表面結皮層離環刀上口一定距離處停止敲打，用鐵鍬挖去環刀周圍的土，用鐵鏟將土壤柱托起放到平坦地面；
[0015]3)分離土樣:將1^0管套在環刀的上口，對齊后用膠帶固定；將放有帶土的環刀和^0管的鐵鏟端起，放置在一定高度的平坦位置；水平撤掉鐵鏟的同時，將頂推器的圓盤置于環刀刃口的下面，使頂推器的圓盤完全封住環刀的刃口面；然后固定環刀和管，上推頂推器，直至結皮層表面離管上口一定距離處停止；
[0016]4)保存土樣:將管與被移空的環刀分離后，移開頂推器，用膠帶將管的底面封住；將封好的管埋入土壤，上口露出地面，取樣完成。
[0017]本發明具有以下有益效果及優點:
[0018]1.本發明主要是在保證結皮和土壤結構的完整性的基礎上，利用環刀取原狀土壤柱，用頂推器頂住環刀的下口，緩慢的上推頂推器，將土壤柱一次性完整的轉移到管中，此方法簡單實用，既能節省成本，又能夠很好的保持結皮土壤柱結構的完整性。
[0019]2.本發明是用1^(3管保存取出的結皮土壤柱，能防銹，優于傳統的用環刀保存結皮土壤柱。
[0020]3.本發明的裝置采用環刀、管以及頂推器(包括圓盤和柄柱),其中環刀和1^(3管的內徑和厚度均相等，方便轉移完整的結皮土壤柱；另外，圓盤的直徑小于環刀和管的內徑，減小了頂推器向上助推土壤柱過程中產生的的摩擦力，從而避免了由于過度摩擦土壤柱而造成對土壤結構破壞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明的結構示意圖；
[0022](1?)環刀結構示意圖；
[0023]管結構示意圖；
[0024](10)頂推器結構示意圖；
[0025]圖2是本發明的取樣方法示意圖；
[0026](2?)環刀取土示意圖；
[0027](2?)分離土樣示意圖一；
[0028](20)分離土樣示意圖二。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖及實施例對本發明做進一步的詳細說明。
[0030]本發明涉及一種林地微生物結皮的取樣方法。應用該方法可以在保持原狀結皮和土壤結構完整性的基礎上將表面結皮的土壤柱轉移到試驗容器管)中，從而對取出的結皮土壤柱進行試驗。該方法是:先用環刀取土柱，并將管放在環刀上口對齊，在環刀下口用頂推器將土壤柱緩慢原狀推入管的過程。
[0031]如圖1中的圖(匕)、圖(化)、圖(化)所示，該方法涉及的儀器主要包括環刀1(內徑13.30111,高14(3111，厚度2111111)5頂推器3主要包括兩個部分，圓盤4和柄柱5 (圓盤直徑13.1x111，厚度 2111111，柄長 20(3111，柄柱直徑化!!!)、!^。管 2(管壁厚 2111111，內徑 13.30111,高度 14(3111),如圖1。環刀1主要用于取結皮土壤柱，頂推器3是將土壤柱轉移到管的助推器，^0管2是盛放結皮土壤柱用來做試驗用的裝置，使用時套置于環刀1無刃的一端上面。
[0032]如圖2所示，具體取樣步驟如下:
[0033]1、如圖(2幻所示，首先選擇表面完整的結皮試驗區域，將結皮表面用噴霧器噴水濕潤，防止結皮干燥碎裂；然后根據試驗計劃中首先取結皮土壤柱的要求，將環刀1有刃的一端朝下，用鐵錘輕輕敲打環刀，環刀1緩慢落入土壤，待土壤柱表面結皮層距環刀1上口3111111處停止敲打，用鐵鍬挖去環刀1周圍的土，用長寬均為20(3111，厚度為1111111的正方形鐵韋產將土壤柱托起放到平坦地面。
[0034]2、如圖(26)所示，將1^(3管2套在環刀1的上口，對齊后用膠帶粘連固定，為確保頂推器3上推的過程中管2不掉落。然后將放有帶土環刀1和管2的鐵鏟輕輕端起，放置在適當高度的平坦位置。
[0035]3、如圖(20所示，一人緩慢移動鐵鏟，另一人將頂推器3的圓盤4緩慢移到環刀1刃口的下面，直至頂推器3的圓盤4完全封住環刀的刃口面，然后確保環刀1和管2穩固放置的條件下，緩慢上推頂推器3，上推的過程中要勻速，以保證土壤結構不被破壞，直至結皮層6表面距管2上口 3臟處停止上推。
[0036]4、將被移空的環刀1和管2分離后，緩慢移開頂推器3的圓盤4，用膠帶將1^(3管2的底面封住，確保降雨不外滲。將封好的管2埋入土壤，上口露出地面2挪，取樣完成。
[0037]本取樣方法適用于探討微生物結皮層對土表蒸發的影響，通過對不同類型土壤柱(例如流沙地和林地)分別進行覆蓋結皮和模擬降水處理，結皮選擇苔蘚和藻類結皮，觀測覆蓋結皮和模擬降水處理下的蒸發過程，并將結皮對地表蒸發的影響分解為封閉效應和截持效應，分析兩種效應各自的變化特點及其關系，探討結皮對地表蒸發的影響。
【權利要求】
1.一種微生物結皮土壤柱的取樣裝置，其特征在于包括:環刀(l)、pvc管(2)和頂推器(3);pVc管(2)與環刀(1)相對設置；用于取樣的土壤通過環刀(1)取出，環刀(1)內的土壤由頂推器(3)從環刀(1)內推入到pvc管(2)中。
2.根據權利要求1所述的一種微生物結皮土壤柱的取樣裝置，其特征在于: 所述環刀(1)為兩端開口的中空圓柱體。
3.根據權利要求1所述的一種微生物結皮土壤柱的取樣裝置，其特征在于: 所述pvc管(2)為兩端開口的中空圓柱體。
4.根據權利要求1所述的一種微生物結皮土壤柱的取樣裝置，其特征在于: 所述環刀(1)與pvc管(2)的內徑相等。
5.根據權利要求1所述的一種微生物結皮土壤柱的取樣裝置，其特征在于: 所述頂推器(3)包括圓盤(4)和柄柱(5);所述柄柱(5)為棒體；所述圓盤(4)端面的直徑大于柄柱(5)端面的直徑。
6.根據權利要求4所述的一種微生物結皮土壤柱的取樣裝置，其特征在于: 所述圓盤(4)的一個端面中心與柄柱(5)的一端垂直連接。
7.根據權利要求5所述的一種微生物結皮土壤柱的取樣裝置，其特征在于: 所述圓盤(4)的直徑小于環刀(1)和pvc管(2)的內徑。
8.—種微生物結皮土壤柱的取樣方法，其特征在于包括以下步驟: 1)土壤的選取:選擇表面完整的結皮試驗區域； 2)挖土樣:將結皮表面用噴霧器噴水濕潤；然后將環刀有刃的一端朝下，用鐵錘敲打環刀(1)使其插入土壤，待土壤柱表面結皮層離環刀(1)上口 一定距離處停止敲打，用鐵鍬挖去環刀周圍的土，用鐵鏟將土壤柱托起放到平坦地面； 3)分離土樣:將pvc管(2)套在環刀(1)的上口，對齊后用膠帶固定；將放有帶土的環刀(1)和pvc管(2)的鐵鏟端起，放置在一定高度的平坦位置；水平撤掉鐵鏟的同時，將頂推器(3)的圓盤(4)置于環刀刃口的下面，使頂推器(3)的圓盤(4)完全封住環刀(1)的刃口面；然后固定環刀(1)和pvc管(2)，上推頂推器(3)，直至結皮層(6)表面離pvc管(2)上口一定距離處停止； 4)保存土樣:將pvc管(2)與被移空的環刀(1)分離后，移開頂推器(3)，用膠帶將pvc管(2 )的底面封住；將封好的pvc管(2 )埋入土壤，上口露出地面，取樣完成。
【文檔編號】E21B49/02GK104343446SQ201310311428
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月23日 優先權日:2013年7月23日
【發明者】牛存洋, 阿拉木薩, 劉亞 申請人:中國科學院沈陽應用生態研究所