一种植物根系水分提升作用测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及植物根系水分提升作用测定，提出一种新的测定植物根系水分提升作用的装置，其为一竖向放置且上方开口的箱式容器，其内填充有植物种植用的土壤，在填充的土壤上表面向下５０－６０ｃｍ处横向设置有隔水但可透过植物根系的凡士林层，使容器分成上、下层两个分区Ａ和Ｃ，在容器的上、下层两个分区Ａ和Ｃ内均埋设有ＴＤＲ土壤水分测定器，容器内种植具有水分提升作用的植物。本发明专利技术通过控制装置内水分交流和根系分布，采用ＴＤＲ土壤水分测定系统，根据不同区域土壤水分差异，计算植物根系水分提升数量、发生条件和动态特征，是一种准确、方便测定植物根系水分提升作用的装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物根系水分提升作用的测定，具体地说是一种植物根系 水分提升作用测定装置。
技术介绍
植物水分提升作用是指当植物夜间蒸腾降低后，处于深层湿润土壤 中的部分根系吸收水分，并通过输导组织运送至浅层根系，进而释放到周 围较干燥的上层土壤中的一种现象，这种植物根系将深层土壤水分向干燥 上层提升的水分运动过程，通常称为水分提升作用，根系所释放的水分能 被同种或其它相邻植物重新吸收利用。植物的这种水分运动过程有助于缓 解干旱、半干旱地区土壤水分的空间异质性，改善植物的土壤水分环境，对干旱半干旱地区土壤水分胁迫的缓解提供了一种途径，不仅对水分提升 植物的本身，而且对相邻植物均有助于实现水分平衡，在干旱半干旱区植 被建设方面具有重要的潜在意义。迄今己发现近60种植物(43种木本，16种草本)有水分再分配现象。 _表l具备水分提升作用的植物种类_<table>table see original document page 3</column></row><table>相关参考文献1.李唯，倪郁，胡自治等.植tl^掛K作用研舰评.西北植物学报.2003， 23 (6): 1056~1062.2陈亚明，傅华等.根一土界面水分再分配研究现状与展望.生态對艮.2004,24(5): 聽 1047*3何兴东，高玉葆.千旱区水力提升的生态作用.生态学报.2003 ， 23(5): 996~1002. 4许旭旦，褚涵素植娜部的7j0H鄉舒嫁.植物生理学通讯.1995， 31 (4): 241 245。植物根系提水作用的测定方法是这一现象研究的重要研究内容，目前 主要方法有以下三种类型；(1)测定植物根系周围土壤水分含量或水势 的变化。(2)用氢同位素示踪方法测定植物根际不同空间潜水和土壤水 中的氢稳定同位素的比率。(3)用微气象能量平衡法测定植物的水分再 分配。以往测定方法中对水分提升作用的数量测定、发生动态、对相邻植 物的作用等方面无法给予明确信息，成为这一研究领域急待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种植物根系水分提升作用测定装置，准确测定 植物水分提升作用发生数量、动态、对周边土壤水分条件的影响。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为一种植物根系水分提升作用测定装置，其为一竖向放置且上方开口的 箱式容器，其内填充有植物种植用的土壤，在填充的土壤上表面向下50一60cm处橫向设置有隔水但可透过植物根系的凡士林层，使容器分成上、 下层两个分区A和C，在容器的上、下层两个分区A和C内均埋设有TDR 土壤水分测定器，容器内种植具有水分提升作用的植物。所述容器的至少一个侧面最好为透明板材制成，以方便观察植物根系 生长状态；凡士林层厚度可为5-8mm;且最好在A区的土壤表面设置有用 于封闭的石蜡层；所述容器上层分区A的外侧设置有另一填充有植物种植 用的土壤的区域B，其内种植用于对照的常规普通植物，A和B之间采用 可透水但能隔离植物根系的网筛分隔；在A区和B区的土壤表面最好设置 有用于封闭的石蜡层。本专利技术通过控制装置内水分交流和根系分布，采用TDR土壤水分测定 系统，根据不同区域土壤水分差异，计算植物根系水分提升数量、发生条 件和动态特征，是一种准确、方便测定植物根系水分提升作用的装置；其 主要涉及上述第一种方法(测定植物根系周围土壤水分含量或水势的变 化)，即通过测定植物根系周围土壤水分含量变化，测定其水分提升作用， 试验装置的基本原理是采用"分根系统"，将植物根系分布于上下或左右 两个区域，维持这两个区域之间水分无法直接交流，将其中一个区域给予 充分供水，另一个区域维持一定的干旱强度，通过水分提升作用植物的释 水作用，将水分充足区域的水分输送到干旱土壤中。通过测定干旱区域土 壤水分的变化，证明及测定水分提升作用。附图说明图l为植物根系水分提升作用测定根箱示意图；其中l为具有水分提 升功能的植物，2为表层石蜡层，3为普通浅根系植物，4为TDR水分测定系 统，5为纱网，6为凡士林层，7为铁板，8为下层入水口， 9为TDR探头。具体实施例方式本实例装置为一个上下层分区结构容器，材料为2mm厚度铁皮，上口 为规格为60cmX100cm，深度为100cm，其中容器一个侧面(100cmX100cm 面)使用玻璃为材料，以方便观察植物根系生长状态；在容器50cm深度处 将容器空间分为上下两层，再将上层空间分为左右两个区域(A， B)， A和 B之间采用可透水但能隔离根系的材料(根据植物吸收根系的体积，通常 植物细根系直径在0.4 0.8mm之间，纱网规格范围应该在 0.35mm-0.198mm，能够达到技术要求的应用40 80目纱网，)分隔开，即保 持A、 B区域之间水分可交流但根系无法透过；另外，A区与下层区域之间 分隔采用隔水但可透过根系的材料(凡士林层，厚度8mm)， B区与下层区 域之间使用完全隔离的材料(铁皮，厚度2mm)分隔，保证B区与下层无直 接联系。上下层区域分别供水。实验中将容器内填加土壤，将水分提升作 用植物种植于A箱，普通植物植于B箱(如图l)。试验中先种植具水分提升功能的植物于A区，上下层根箱正常供水， 待A区植物根系进入下层根箱后(通过玻璃侧面观察可见根系分布)，种植 普通植物于B箱，给予正常水分供给，待B箱植物根系充分分布于B箱后， 开始试验观测，将A、 B根箱表层土壤表面用石蜡(2mm厚度)封闭，上层 (A、 B区域)土壤停止水分供应，下层土壤充足供应水分，每间隔4小时 观测根箱(A、 B和下层空间)中土壤水分变化(通过埋设TDR土壤水分测 定设备)，连续观测72 120小时，通过计算A区和B区土壤水分的增量，计 算单位体积土壤中，单株植物的水分提升作用数量、发生条件和动态特点， 最终量化植物根系水分提升作用及对相邻植物的影响。权利要求1.一种植物根系水分提升作用测定装置，其特征在于其为一竖向放置且上方开口的箱式容器，其内填充有植物种植用的土壤，在填充的土壤上表面向下50-60cm处横向设置有隔水但可透过植物根系的凡士林层，使容器分成上、下层两个分区A和C，在容器的上、下层两个分区A和C内均埋设有TDR土壤水分测定器，容器内种植具有水分提升作用的植物。2. 按照权利要求1所述植物根系水分提升作用测定装置,其特征在于: 所述容器的至少一个侧面为透明板材制成，以方便观察植物根系生长状 态。3. 按照权利要求1所述植物根系水分提升作用测定装置，其特征在于: 凡士林层厚度5-8mm。4. 按照权利要求1所述植物根系水分提升作用测定装置，其特征在于: 在A区的土壤表面设置有用于封闭的石蜡层。5. 按照权利要求1所述植物根系水分提升作用测定装置，其特征在于: 所述容器上层分区A的外侧设置有另一填充有植物种植用的土壤的区域B， 其内种植用于对照的常规普通植物，A和B之间采用可透水但能隔离植物 根系的网筛分隔。6. 按照权利要求5所述植物根系水分提升作用测定装置，其特征在于 在A区和B区的土壤表面设置有用于封闭的石蜡层。全文摘要本专利技术涉及植物根系水分提升作用测定，提出一种新的测定植物根系水分提升作用的装置，其为一竖向放置且上方开口的箱式容器，其内填本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物根系水分提升作用测定装置，其特征在于：其为一竖向放置且上方开口的箱式容器，其内填充有植物种植用的土壤，在填充的土壤上表面向下５０－６０ｃｍ处横向设置有隔水但可透过植物根系的凡士林层，使容器分成上、下层两个分区Ａ和Ｃ，在容器的上、下层两个分区Ａ和Ｃ内均埋设有ＴＤＲ土壤水分测定器，容器内种植具有水分提升作用的植物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阿拉木萨，蒋德明，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]