[发明专利]植物生态控制器

权利要求书

1.一种植物生态控制器，所述植物生态控制器由人工或天然材料制备成空间结构，通过分布在空间结构里的温光控制系统、透气控制系统、水分控制系统、萌发控制系统、根系生长控制系统、养分控制系统和力学结构控制系统进行温度、光照、水分、养分、空气、空间结构以及植物萌发、生长的控制，提供植物所需的生长环境，实现对植物的生长调控与培育；

所述温光控制系统通过光照反射装置、保温装置和气热传递空腔来控制植物生态控制器中的温度和光照；

所述水分控制系统通过收集所述植物生态控制器外部的水并对其进行控释，用于植物种子的萌发和植物生长，同时通过阻水材料防止水分泄露至所述植物生态控制器外部；

所述根系生长控制系统与所述水分控制系统中的水控释机构连接，用于植物的定植、防止植物根系穿破至所述植物生态控制器外部、以及引导植物根系插入所述植物生态控制器外部的土壤；

所述养分控制系统用于将适量养分传输至所述根系生长控制系统，以及用于回收包括植物枯落物和大气沉降物在内的所述植物生态控制器的外部物质；

所述透气控制系统中含有供所述植物生态控制器内外部空气交换的透气通道，该透气通道与所述气热传递空腔连通；

所述萌发控制系统与根系生长控制系统连接并穿过温光控制系统，用于控制植物的萌发环境，保障植物种子的安全萌发和出苗，诱导植物幼苗根系向根系生长控制系统生长；

所述力学结构控制系统用于控制植物生态控制器以及其中各控制系统的结构的稳定；

所述温光控制系统包括用于反射辐照降低热量吸收的光照反射装置、降低热量传递效率的保温装置和通过气体交换进行散热保温的气热传递空腔；

所述透气控制系统包括透气通道、透气带和所述气热传递空腔；透气通道贯穿光照反射装置和保温装置，用于连通外部环境和所述气热传递空腔；透气带位于所述植物生态控制器两侧，其中设有透气孔以连通植物生态控制器外部环境和所述气热传递空腔；

所述萌发控制系统包括为种子萌发提供水分和为植物幼苗根系生长提供通道的种子萌发装置、用于种子出苗的贯穿光照反射装置和保温装置的种子萌发通道、覆盖在种子萌发通道上方用于控制水分蒸发和光照强度的风光罩、以及植物种子；

所述水分控制系统包括用于使外部水渗入所述植物生态控制器的水分入渗通道、用于储存所收集到的水的储水装置、用于控释水的连通根系定植装置和种子萌发装置的吸水控释机构以及用于阻隔水外渗的水阻隔装置；

所述根系生长控制系统包括用于水分传输与植物根系生长的根系定植装置、诱导根系沿根系定植装置生长的根系阻隔装置以及引导根系插入植物生态控制器外部土壤的根系引导通道；

所述养分控制系统包括拦截植物枯落物和大气沉降物的拦截装置、回收植物枯落物和大气沉降物的养分回收通道以及对植物进行养分均匀供给的养分供给装置；

所述力学结构控制系统包括为所述植物生态控制器提供力学强度的力学加固装置、为所述植物生态控制器提供空间结构的力学支撑装置以及用于安装和固定所述植物生态控制器的安装固定装置；

所述植物生态控制器的空间结构分为上部、中部和下部；

所述光照反射装置和保温装置设置在空间结构的上部；所述保温装置位于光照反射装置下方；所述光照反射装置由具有光照反射功能的材料制成，所述保温装置由具有保温功能的材料制成；

空间结构的中部为非实心的密闭空腔结构，在其中设置所述储水装置、气热传递空腔、力学支撑装置和种子萌发装置，在所述中部两侧设置透气带；

所述根系定植装置、根系阻隔装置、根系引导通道和养分供给装置设置在空间结构的下部；

设置使外部水渗入所述植物生态控制器内部的水分入渗通道；

设置将种子萌发装置和所述植物生态控制器外部连通的萌发通道，所述萌发通道用于将包括种子、水分在内的萌发所需物质从外界置于种子萌发装置中；

所述养分回收通道连通所述空间结构中部和生态系统外部，用于将包括植物凋落物和大气沉降物在内的所述空间结构外部物质导入中部的结构中；

所述萌发通道、水分入渗通道和透气通道穿过所述空间结构的上部，并与所述空间结构中部连通；

所述气热传递空腔设置于所述储水装置旁；

所述力学支撑装置由具有合适力学强度的材料制成，用于支撑中部的结构所具有的空腔结构；

所述根系定植装置用于植物生长的定植，水分由储水装置渗入根系定植装置中并继续渗入种子萌发装置中；

所述根系阻隔装置用于防止植物根系穿透所述空间结构；

所述根系定植装置设于所述根系阻隔装置上方，所述根系定植装置和根系阻隔装置形成密闭空腔，在该空腔内设置养分供给装置；

所述养分供给装置用于向植物提供植物生长所需养分。