[实用新型]模拟裂隙环境中植物根系的生长观测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及植物根系生长观测系统，具体是一种可视化的模拟裂隙环境中植物根系的生长观测系统。

背景技术

随着采矿对植被的破坏，裸露岩质边坡已成为生态修复中的难题，由于裸露岩石难以实现覆土以至于无法满足植物生长的必备条件，因而岩石边坡的治理技术出现缺漏。钻孔穴栽技术的采用为裸露岩体植被快速覆盖提供了一种新方法。

在高陡岩质边坡覆绿工程中，岩体裂隙有着非常重要的生态学意义。岩体裂隙可以截留和储存土壤、水分以及营养物质并保持稳定，同时导通水分和空气，构建出完整的适宜植物生长的地境。这对边坡的生态恢复具有较强的现实意义。通过对岩体裂隙空间、裂隙的优势方向、裂隙的连通性以及裂隙内的温湿度条件等当地岩体裂隙特点进行分析，可以满足植物生长所需的地境条件要求，为人工构建地境提供了有利的条件和理论依据。通过对岩体裂隙的有效利用，能够使复绿工作种植的植物长期稳定的生长，从而帮助生态环境向可自我调节的方向发展。由于现场实验难度大且不易观测根系的生长状况，研究不同裂隙环境下根系的生长及不同生态学意义的裂隙的适宜植物种类的探究成了科研重点。有科研人员用不透明的pvc管材模拟孔洞穴栽情况，但该类材料不能及时观察和描述试验过程中根系的生长状况和特征。为获得更接近真实的效果制作专门针对裂隙环境变化的根系透明可视化观测系统很有必要。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于，提供一种可视化的模拟裂隙环境中植物根系的生长观测系统，实现不同裂隙环境下植物根系生长的透明可视化观测，并为相关研究工作的展开提供支持。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：

一种模拟裂隙环境中植物根系的生长观测系统，包括：根系生长内室，裂隙观测微室，调控外室；

根系生长内室为透明有机玻璃板组合成的敞口状全透明箱体，内室侧壁上预先切割裂缝，室内为植物栽种区，栽种区内部预埋微根管观测管、水分调控管、温湿度采集管，水分调控管的管壁上预留多个出水口，水分调控管底部贯通内室底板并设置透水口；

裂隙观测微室为两块透明的有机玻璃板组合成的缝隙结构，所述的缝隙结构与根系生长内室侧壁上的预留裂缝宽度、斜向、延伸尺寸匹配，裂隙观测微室固定在根系生长内室侧壁上；

调控外室套装在根系生长内室及其上的裂隙观测微室的外部。

采用上述技术方案的本实用新型，与现有技术相比，其有益效果是：

本系统为全透明可视化系统，可无损高效观测内部根系生长发育和土壤水分的监测。通过根系生长内室中的微根管观测管，定期将关感移动扫描头插入扫描，实现原位无损观测，快速获得清晰的根系图像，并用根系分析软件进行分析处理；通过裂隙观测微室方便观测裂隙壁处根系的生长状态，达到植物生长周期后通过拆除相应的裂隙观测微室并冲洗获得完整根系，扫描出根系形态构型及相关参数；通过改调控外室改变外室内介质来调控根系生长区的温湿度和光照情况；通过水分调控管控制浇水量；通过温湿度采集管监测土壤湿度以研究水分对植物根系的影响。

进一步的，本实用新型的优选方案是：

组成裂隙观测微室的一块透明的有机玻璃板上设置有用于观测植物根系生长速度的网格尺度。

根系生长内室包括横向裂缝根系生长内室、竖向裂缝根系生长内室、斜向裂缝根系生长内室，相应的，横向裂缝根系生长内室、竖向裂缝根系生长内室、斜向裂缝根系生长内室的侧壁上预先切割的裂缝分别为横向裂缝、竖向裂缝、斜向裂缝，对应横向裂缝、竖向裂缝、斜向裂缝设置的裂隙观测微室则分别为横向裂隙观测微室、竖向裂隙观测微室、斜向裂隙观测微室。

根系生长内室栽种区内部预埋有呈对称布置的一个微根管观测管、两个水分调控管和一个温湿度采集管，两个水分调控管底部的透水口设置有既能防止土壤流失、又能防止烂根的无纺布。当达到植物生长周期后，撤掉无纺布和局部构件在水分调控管内注水冲走土壤即可留下完整根系。

裂隙观测微室与根系生长内室通过防水胶粘接连接。这种连接方式可控制裂隙观测微室的张合度；并且，当达到植物生长周期获取完整根系时，只需将个别有机玻璃板胶结处用小刀分开，有机玻璃板可实现循环使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是横向裂缝根系生长内室主视图；

图3是横向裂缝根系生长内室俯视图；

图4是竖向裂缝根系生长内室主视图；

图5是竖向裂缝根系生长内室俯视图；

图6是斜向裂缝根系生长内室主视图；