[发明专利]植物生态控制器

说明书

一种植物生态控制器，由人工或天然材料制备成空间结构，通过对温度、光照、水分、养分、空气、空间结构以及植物萌发、生长的控制，实现对植物的生长调控与培育，包含设置于上部的光照反射装置、保温装置和力学加固装置，位于中部的萌发装置、储水装置、支撑装置、气热传递空腔和透气带，位于下部的养分供给装置、根系定植装置、阻隔装置；以及贯穿上部结构与中部结构连接的萌发通道、水分入渗通道、透气通道和养分回收通道，覆盖在萌发通道上的风光罩和覆盖在养分回收通道上的拦截装置。本发明的植物生态控制器不仅可以实现无土化种植并适应各种生境以及植物，在实际使用过程中，无需浇水，利用自然降水，储存水分并缓慢释放供给植物生长。

技术领域

本发明涉及一种植物生态控制器，特别是涉及一种基于植物种植、生态恢复及景观绿化的植物生态控制器及构造。

背景技术

人工植物生态系统是指在自然或非自然生态系统的基础上按照人类的某种或某些需求构建、由植物参与并维持的生态系统。一般而言，人工植物生态系统的构建是通过构建能够对植物进行生长调控和培育的设备来进行。在非自然生态系统基础上的植物生态系统构建，主要是利用相关的人造设备模仿植物在自然状态下所需的生长环境，以使得植物能在该系统中生长并维持系统的循环运作。地外空间站上的植物生长系统便是如此。P.Zabel及其合作者总结了40多年来人类研究出的20多种空间植物生长系统(P.Zabel,M.Bamsey,D.Schubert,M.Tajmar,Review and analysis of over 40 years of spaceplant growth systems,Life Sciences in Space Research(2016))，这些系统很多已经在空间站实际运行使用了。不过，在这些系统中，理论上可行的种植作物与实际可种植作物往往不一致，导致这些植物生态系统有很大的局限性。也就是说，人类尚未实现对该类型植物植物生态系统的很好的控制。

与上述系统类似的、不用于地外空间站的植物生态系统也一直受人们所关注。如CN 103098674 B通过设置光源侦测系统、人造光源系统、遮光系统、二氧化碳系统、氧气系统、灌溉水系统、温度系统、湿度系统和中央控制系统，实现了对植物生长因素的温度控制，提升了植物生长效率和质量。与此类似的，CN 103098665 B通过设置人造光源控制系统、二氧化碳供应系统、氧气供应系统、温度控制系统、营养灌溉系统、湿度控制系统、节奏韵律播放系统和中央控制系统，并通过更为精确的对各个系统的运作方式的控制，提升了植物的光合作用利用率、缩短了育苗时间以及实现了无需施用农药的技术效果。CN 104920111 A通过将骨架结构、换热覆盖层、加湿除湿系统和采光系统组合后，构建了一种适于多种动植物生长的人工环境，该人工环境不受地域、维度、气候的影响，可实现无差别和跨地域的种植和养殖。