[发明专利]一种草甸植被根系取样及表土剥离装置

说明书

本发明公开了一种草甸植被根系取样及表土剥离装置，包括底部为敞口的外桶和设置在外桶内部的取样桶，外桶底部安装有竖直向下的定位柱和向外侧延伸的护沿，外桶外壁设置有伸缩架，伸缩架上安装有万向轮，取样桶顶部轴接有纵向设置的取样电机，取样电机外壁固接有滑动升降筒，滑动升降筒从外桶的顶部穿出并在顶端连接控制台；取样桶包括上部的烘干分离区和下部的取样区。本发明用于牧区草原植被根系研究工作，能够完整获取样地植株根系，而且根据试验需求能够快速烘干并分离根系表层土壤，为牧区草甸植被生态学及生态修复植株选育研究提供便利，为牧区抗旱减灾、农牧业可持续发展提供重要研究资料，自动化程度高，获取速度快。

技术领域

本发明涉及一种草甸植被根系取样及表土剥离装置。

背景技术

根系作为大气、土壤、植株间物质循环过程的重要环节，具有吸收土壤水分和肥料、抵抗自然灾害等重要功能，亦是生态系统结构功能的重要组成部分。植被根系的深浅、形态及生物量等参数受物种类型及水文气候条件等多方面影响，尤其与土壤含水量密切相关，而土壤含水量又是表征农牧业干旱的重要指标，气候变暖水患灾害频发背景下，探究植被根系生态学及其与干旱、碳循环等关系具有重要意义。但因根系生长于地下，根系分支复杂，原位完整采样的研究手段一直存在困难，使得研究结果与实际情况存在偏差。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种草甸植被根系取样及表土剥离装置。

(二)技术方案

为了解决上述问题，本发明提供了一种草甸植被根系取样及表土剥离装置，包括底部为敞口的外桶和设置在外桶内部的取样桶，外桶底部安装有竖直向下的定位柱和向外侧延伸且尾端上翘的护沿，外桶外壁设置有伸缩架，伸缩架上安装有万向轮，取样桶顶部轴接有纵向设置的取样电机，取样电机外壁固接有滑动升降筒，滑动升降筒从外桶的顶部穿出并在滑动升降筒的顶端连接控制台，滑动升降筒外部套设复位弹簧，复位弹簧的上端和下端分别抵接至控制台和外桶的上表面，滑动升降筒由至少三个竖直设置的面板拼合而成；取样桶包括上部的烘干分离区和下部的取样区；所述外桶包括两个半桶，两个半桶之间通过锁扣固定连接；外桶内壁设置土壤收集盒。

作为本发明的一种优选技术方案，所述烘干分离区的侧壁均匀开设漏孔，烘干分离区配设烘干系统，烘干系统包括风机、风道和设置在风道内的电热丝，风道连通至烘干分离区。

作为本发明的一种优选技术方案，所述风道的出风口开设在取样桶内壁且高于漏孔，出风口排出干热气流的方向与水平面的夹角为0°-90°，出风口排出干热气流的方向与出风口所在位置的烘干分离区侧壁的夹角为0°-90°。

作为本发明的一种优选技术方案，所述取样桶的内壁在同一水平面上削薄形成安装槽，并在安装槽内通过铰接轴铰接有翻转装置，铰接轴位于烘干分离区与取样区的分界线，翻转装置沿取样桶的内壁呈均匀圆周排布，翻转装置包括连接在铰接轴上的闭合板和拉力板，闭合板和拉力板之间的夹角为90°-135°，拉力板的背面连接有钢丝，钢丝穿出烘干分离区的侧壁并通过取样桶外壁上的定滑轮变向后连接至翻转驱动器，铰接轴上轴接从动齿轮，从动齿轮由翻转驱动器驱动；取样区的侧壁底端为切割刀片。

作为本发明的一种优选技术方案，所述闭合板和拉力板分别位于铰接轴的下方和上方，闭合板为倒三角形，拉力板为三角形或长条形或倒T形。

作为本发明的一种优选技术方案，所述从动齿轮的轴心到钢丝与拉力板连接点的距离等于从动齿轮的轴心到烘干分离区的侧壁上钢丝穿出点的距离；所述翻转驱动器嵌设在所述取样桶的侧壁上，翻转驱动器包括用于卷动钢丝的卷轮、与从动齿轮啮合连接的驱动齿轮，卷轮和驱动齿轮分别由牵引电机和辅助电机驱动，牵引电机和辅助电机均为变频电机且由变频控制器控制，牵引电机和辅助电机的转动方向相反，牵引电机和辅助电机的工作过程满足公式(1)如下