用于同位素内生长土芯法测定根源碳输入双层网框及方法技术

本发明专利技术公开了用于同位素内生长土芯法测定根源碳输入双层网框及方法，涉及生态学技术领域，其技术方案要点是：双层网框包括底盖、若干的网柱、网袋和接头；底盖的顶部设有若干的网柱，若干的网柱在底盖的顶部由低到高依次连接；网柱包括外层网柱和内层网柱；网袋套接在内层网柱的外部；依次连接的两个网柱之间通过若干的接头连接；内层网柱置于外层网柱内部，且外层网柱与内层网柱的中心线在同一条直线上；内层网柱的网柱直径为外层网柱的网柱直径的一半，且高度相同。该双层网框可同步测定不同土层深度的根系途径与菌丝途径碳输入量，双层网框具有方便携带、易于组装、操作简单、实验误差小等特点，提高了外业工作效率，降低了实验误差。验误差。验误差。

【技术实现步骤摘要】
用于同位素内生长土芯法测定根源碳输入双层网框及方法


[0001]本专利技术涉及生态学
，更具体地说，它涉及用于同位素内生长土芯法测定根源碳输入双层网框及方法。

技术介绍

[0002]植物根系和菌根对土壤碳循环具有非常重要的影响。植物不仅可通过根系及根际过程(根系途径)影响土壤有机碳的形成、稳定与周转，还可通过菌丝体及菌丝际过程(菌丝途径)调控土壤有机碳动态。因为根系和菌丝体在碳输入的数量和质量、激发效应的强度、周转速率以及与周围土壤自由微生物的相互作用方面通常不同，那么，根系途径和菌丝途径对土壤有机碳的形成与积累模式可能不同。目前，同位素内生长土芯法是测定根系途径和菌丝途径碳输入量的有效方法。同位素内生长土芯法是利用生长C3和C4植物土壤δ
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C信号差异，根据同位素内生长土芯的δ
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C信号变化和埋设生长土芯的时间，定量估算单位时间的根系与菌丝体碳输入量。
[0003]同位素内生长土芯法的外业操作是在挖好的土坑中，先构建一个用C4植物生长土壤填充的无根土柱，一定时间后，采样测定土柱内土壤δ
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C信号。同位素内生长土芯的直径和深度取决于特定的实验目的和实验样地。目前，用来装C4植物生长土壤土芯的多是用纱网或尼龙网缝制的内生长袋,为保证根系(尤其是细根，其直径小于或等于2mm)长入生长袋，网袋的孔径设为4mm；为保证菌丝延伸入生长袋而防止细根长入，网袋的孔径设为48um。用4mm和48um孔径纱网或尼龙网缝制网袋构造的无根土柱，放入土坑中，周边用样地内的无根原位土填满；或者在挖好的土坑内放入土柱模子，将纱网或尼龙网平整放入土壤模子中，再用C4植物生长的无根土填满，周围用样地内的无根原位土填满，填好后取出土柱模子。根据实验目的，埋设一段合适的时间后，切断网袋周围的根，取出网袋，采集网袋内土壤和细根，带回实验室测定土壤和细根的δ
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C信号。
[0004]在同位素内生长土芯法测根系与菌丝体碳输入量的外业操作中，用纱网或尼龙网袋装填C4植物生长的无根土时，网袋不易成型，制作规则的无根土柱难度大，耗费时间，效率低，且将无根土柱放入土坑过程中，成型的无根土柱又会变形，进一步降低工作效率；如若使用土柱模子，则会增加工作强度，延长外业工作时间，且抽出土柱模子后，会造成无根土柱与周边无根土中间留有空隙，不利于根系和菌丝穿透，导致实验结果不准确。此外，在同位素内生长土芯法测根系与菌丝体碳输入量的外业操作中，普遍采用的是单层生长袋，即4mm和48um网袋的无根土柱独立埋设于不同的土坑中，尽管在同一样地内，地形地貌、小气候、土壤生物与非生物因子均存在较大变异，可能增加实验误差，且需要多挖一倍的土坑，增加外业工作量；如若使用4mm和48um纱网或尼龙网缝制的双层生长袋，不易成型的双层网袋将大大增加规则无根土柱的制作难度，增加外业工作强度。由于测根系与菌丝体碳输入量试验需要在野外布设较多的样点，因此，亟需开发一种操作方便、降低工作强度、提高外业效率且减少实验误差的采样装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供用于同位素内生长土芯法测定根源碳输入双层网框及方法，是一种用于同位素内生长土芯法测定根源碳输入(根系途径和菌丝途径碳输入)的双层网框。在外业操作过程中，该双层网框便于组装拆卸，易于保持无根土柱成型，不干扰根系生长与菌丝延伸，便于同步监测根系途径与菌丝途径碳输入量，且减少实验误差。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：用于同位素内生长土芯法测定根源碳输入双层网框及方法，所述双层网框包括底盖、若干的网柱、网袋和接头；所述底盖的顶部设有若干的网柱，若干的所述网柱在底盖的顶部由低到高依次连接；所述网柱包括外层网柱和内层网柱；所述网袋套接在内层网柱的外部；依次连接的两个网柱之间通过若干的接头连接；所述内层网柱置于外层网柱内部，且所述外层网柱与内层网柱的中心线在同一条直线上；所述内层网柱的网柱直径为外层网柱的网柱直径的一半，且高度相同。
[0007]本专利技术进一步设置为：所述外层网柱包括第一网板，所述第一网板的相对的两侧分别设有第一栅栏和第二栅栏，所述第一栅栏和第二栅栏均设有凸起和凹槽，所述第一网板卷制使第一栅栏和第二栅栏通过凹槽与凸起的扣合进行连接；所述第二栅栏的中部设有拉片；所述第一网板的网板孔径为4mm。
[0008]本专利技术进一步设置为：所述内层网柱包括第二网板，所述第二网板的相对的两侧分别设有第一栅栏和第二栅栏，所述第一栅栏和第二栅栏均设有凸起和凹槽，所述第一网板卷制使第一栅栏和第二栅栏通过凹槽与凸起的扣合进行连接；所述第二栅栏的中部设有拉片；所述第二网板的网板孔径为4mm；所述网袋套合在内层网柱的外表面。
[0009]本专利技术进一步设置为：所述网袋由尼龙网布热封缝制制成，所述网袋上均匀开设有48um的网孔。
[0010]本专利技术进一步设置为：所述底盖为圆形，所述底盖的顶部边缘处设有底盖栅栏，所述底盖栅栏和底盖均设有直径为4mm的网孔。
[0011]本专利技术进一步设置为：所述内层网柱的数量至少为一个，依次连接的两个内层网柱之间通过4个接头连接；所述外层网柱的数量至少为一个，依次连接的两个外层网柱之间通过4个接头连接。
[0012]用于同位素内生长土芯法测定根源碳输入双层网框的使用方法，其步骤如下：所述接头为可松式尼龙扎带。
[0013]S1：在外作业时，将双层网框放入事先挖好的土坑内，逐层填装取自C4植物生长土壤土层的无根土，用于同步测定不同土层深度的根系途径与菌丝途径碳输入量；一段时间后进行样品的采集；
[0014]S2：样品采集时，切断外层网柱与土坑连接的根系，取出双层网框，解开依次连接外层网柱之间的接头，并在两个外层网柱连接处断根分层；去掉底盖，每层分别拽住拉片，依次拆开各网柱，采集内层网柱与外层网柱间的土壤和细根；
[0015]S3：然后剪开内层网柱套合的网袋，按照步骤S2中外层网柱样品采集方法分层收集内层网柱内土壤，以备测量。
[0016]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种用于同位素内生长土芯法测定根源碳输入的双层网框，这种装置可同步监测根系途径和菌丝途径碳输入量，可减
少样地异质性带来的实验误差，可减少挖掘土坑的外业工作量；这种装置的构成组件在卷制组装前，形状规则，包装空间小，便于野外作业携带；在野外操作时，这种装置的卷制、连接、套合以及组装均不需要辅助工具，易于拆解；这种装置组装后，易于成型，便于逐层装填取自C4植物生长土壤土层的无根土，各组件接合处不影响根系与菌丝的生长和延伸；这种装置埋设一段时间后，取样时易于断根分层，易于分别采集根系途径和菌丝途径的样品。具有方便携带、易于组装、操作简单、实验误差小等特点，提高了外业工作效率，降低了实验误差。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例中双层网框的结构示意图；
[0018]图2是本专利技术实施例中外层网柱的结构示意图；
[0019]图3是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于同位素内生长土芯法测定根源碳输入双层网框，其特征是：所述双层网框包括底盖(3)、若干的网柱、网袋(5)和接头(6)；所述底盖(3)的顶部设有若干的网柱，若干的所述网柱在底盖(3)的顶部由低到高依次连接；所述网柱包括外层网柱和内层网柱；所述网袋(5)套接在内层网柱的外部；依次连接的两个网柱之间通过若干的接头(6)连接；所述内层网柱置于外层网柱内部，且所述外层网柱与内层网柱的中心线在同一条直线上；所述内层网柱的网柱直径为外层网柱的网柱直径的一半，且高度相同。2.根据权利要求1所述的用于同位素内生长土芯法测定根源碳输入双层网框，其特征是：所述外层网柱包括第一网板(1)，所述第一网板(1)的相对的两侧分别设有第一栅栏(8)和第二栅栏(9)，所述第一栅栏(8)和第二栅栏(9)均设有凸起(10)和凹槽(11)，所述第一网板(1)卷制使第一栅栏(8)和第二栅栏(9)通过凹槽(11)与凸起(10)的扣合进行连接；所述第二栅栏(9)的中部设有拉片(7)；所述第一网板(1)的网板孔径为4mm。3.根据权利要求1所述的用于同位素内生长土芯法测定根源碳输入双层网框，其特征是：所述内层网柱包括第二网板(2)，所述第二网板(2)的相对的两侧分别设有第一栅栏(8)和第二栅栏(9)，所述第一栅栏(8)和第二栅栏(9)均设有凸起(10)和凹槽(11)，所述第一网板(1)卷制使第一栅栏(8)和第二栅栏(9)通过凹槽(11)与凸起(10)的扣合进行连接；所述第二栅栏(9)的中部设有拉片(7)；所述第二网板(2)的网板孔径为4mm；所述网袋(5)套合在内层网柱的外表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴惠俐，刘越，盘金文，苏思雯，冯杰，盛宇翔，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：