一种深根植物骆驼刺根系生长过程的观测方法技术

本发明专利技术涉及一种深根植物骆驼刺根系生长过程的观测方法，该方法涉及的装置是由取样通道、观测面、混凝土墙体、底板、输水环管和马氏瓶组成，采用在荒漠深根植物骆驼刺的生长区域地搭建水泥结构的箱体，在箱体内设置两组对称排列的梯度单元格，每个单元格的一面墙体为透明的，可活动的观测面墙体，其余三面墙体为混凝土墙体，利用透明、可活动的观测面对骆驼刺在不同生长发育阶段(从生长初期的利用地表水阶段的根系生长过程到生长后期的利用地下水阶段的根系生长过程)的根系生长过程进行跟踪观测。该方法操作简单，使用方便，为塔里木盆地南缘骆驼刺植被的修复提供新的方法和途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在干旱区深根植物根系生长过程的观测方法，该方法将为干旱区 深根植物根系的生长过程观测与分析提供技术保障。从而为干旱区环境条件下深根植物的 修复提供新的途径。
技术介绍
植物根系，特别是干旱区深根系植物的生态学过程研究是当前生态学研究领域的 热点，越来越受到众多学者的广泛关注。但是由于实验手段和技术方法的限制，根系生态学 过程研究中的根系生长过程观测与分析是目前生态学研究中的“瓶颈”。因此，探索并建立 能普遍应用(特别是能适用于生长在干旱区的荒漠植物)的根系生长过程的观测方法显得 至关重要，以骆驼刺为例。在塔里木盆地南缘的荒漠-绿洲过渡带分布有较大面积的骆驼刺植物。骆驼刺不 仅具有适应性强、耐干旱、耐盐碱的特点，而且是绿洲防护体系的重要组成部分，是改善生 态与环境、保护农牧业生产的重要生态屏障。同时骆驼刺又是一种重要的植物资源，在畜牧 业生产中占有一定的地位、具有人工措施不可替代的作用。但是长期以来，由于人为不合理 地利用和牲畜破坏，使塔里木盆地南缘绿洲近外围的骆驼刺植被遭到严重破坏。加快骆驼 刺植被的修复，既可以提供良好的饲料和牧场，促进畜牧业发展，增加群众收入，又将为绿 洲农田构建安全屏障。塔里木盆地南缘是中国著名的极端干旱区和风沙危害区。风沙灾害频繁，年平均 风速1.9m/s。由于沙物质的粒度组成偏细，在大于4m/s的风速条件下，即可起沙。每年风 速大于4m/s的日数在90天以上。春、夏季多大风天气，每年八级以上大风3-9次。多年平 均降水量35. 1mm，年蒸发量达2595. 3mm，干燥度为20. 8。在这样的极端环境条件下，骆驼刺 植物根系的生境适应特征(特别是根系的生长过程)是值得关注的重要问题，而对根系生 长过程观测的方法与途径是探索的重点内容。骆驼刺是一种深根植物，在塔里木盆地南缘的某些区域其根系可深达15米左右。 对于像骆驼刺这样的深根植物而言，在自然环境条件下来观测研究其根系的生长过程非常 困难，因此必须探讨一种适合深根植物生长特点的观测技术才能实现。本专利技术正是围绕这一基本思路对深根植物根系生长过程的观测技术进行探索。经 过多年的实验提供一种深根植物根系生长过程的观测方法，该方法利用透明、可移动装置 对骆驼刺在不同生长发育阶段(从生长初期的利用地表水阶段的根系生长过程到生长后 期的利用地下水阶段的根系生长过程)的根系生长过程进行跟踪观测。该方法将为塔里木 盆地南缘骆驼刺植被的修复提供实践方法和途径。
技术实现思路
本专利技术目的在于，提供一种深根植物根系生长过程的观测方法，该方法涉及的装 置是由取样通道、观测面、混凝土墙体、底板、输水环管和马氏瓶组成，采用在荒漠深根植物骆驼刺的生长区域地搭建水泥结构的箱体，在箱体内设置两组对称排列的梯度单元格，每 个单元格的一面墙体为透明的，可活动的观测面墙体，其余三面墙体为混凝土墙体，利用透 明、可活动的观测面对骆驼刺在不同生长发育阶段(从生长初期的利用地表水阶段的根系 生长过程到生长后期的利用地下水阶段的根系生长过程)的根系生长过程进行跟踪观测。 该方法操作简单，使用方便，为塔里木盆地南缘骆驼刺植被的修复提供新的方法和途径。本专利技术所述的，该方法涉及的装置 是由取样通道、观测面、混凝土墙体、底板、输水环管和马氏瓶组成，具体操作按下列步骤进 行a、选择荒漠深根植物骆驼刺的生长区域，在区域地搭建水泥结构的箱体(1)，在箱 体(1)内设置两组对称排列的梯度单元格，每组4个单元格，深度分别为5米、7米、9米和 11米，两组单元格之间为取样通道(5)，每组单元格靠近取样通道( 一侧的墙体为透明的 观测面O)，该观测面( 是活动的、由多块钢化玻璃组成的活动窗(6)，其余的墙体为混凝 土墙体(3)，每组单元格的底板(4)上固定有输水环管(7)，底板(4)距取样通道( 一侧 的边沿处固定马氏瓶(8)，输水环管(7)的一端与马氏瓶(8)连接，另一端埋入土壤中；b、在步骤a搭建好的箱体(1)内的每个单元格内填入相同土壤质地和相同土壤类 型的风沙土，将荒漠深根植物种子埋入土中，然后在底板(4)距取样通道( 一侧的边沿处 固定的马氏瓶(8)中加水，水通过输水环管(7)进入土壤中；C、在当年的植物骆驼刺的生长季内5-10月，利用取样通道( 每月通过透明的观 测面( 对深根植物根系在不同生长发育阶段的生长动态进行跟踪观测，同时在观测中， 对不同层次的土壤样品和植物的根系样品通过观测面( 上的活动窗进行采集，再将采集 的样品进行分析即可。步骤a中所述的观测面(2)是由钢架组成，与单元格两侧的混凝土墙体(3)连成 一体，在钢架上焊接有若干个均等排列的钢架框，钢化玻璃插入钢架框中形成活动窗(6)。本专利技术所述的，该方法模拟不同的 地下水埋深，对深根植物根系生长过程对地下水梯度的响应特征进行动态观测；利用透明 的观测面对深根植物根系在不同生长发育阶段的生长动态进行跟踪观测。这是获得有关深 根植物根系在不同环境条件下生长参数的重要途径。同时利用钢架结构固定的可活动钢化 玻璃方便地进行原位取样，避免了对植物进行的破坏采样，这有利于样品分析数据的准确 性和可靠性。利用取样通道，既可以方便堆放从小区内挖出的土，同时也方便回填，从而保 证小区在实验观测和挖掘前后土质条件的一致性，最大限度地减小观测误差。本专利技术所述方法中涉及的观测面上的小块活动根窗的透明材料拟选定高质量的 钢化玻璃，是为了便于对骆驼刺根系的生长分布规律、根系的构型特征和细根的分枝特性 进行细致的观测分析，同时可以利用小块活动根窗进行分层取样和根系挖掘。每个单元格 内种植一定数量的骆驼刺幼苗，以保证每株骆驼刺根系有相对大的生长和拓展空间，以便 于对其生长过程进行观测。本专利技术所述的方法除适用于深根植物骆驼刺根系生长过程的观测外，还适用于其 它的深根植物的根系生长过程的观测。附图说明图1为本专利技术搭建水泥结构的箱体的结构示意2为本专利技术搭建水泥结构的箱体的观测面的示意3为本专利技术搭建水泥结构的箱体的单元格示意图具体实施例方式以下结合幅图进一步描述并给出实施例本专利技术所述的，该方法在塔里木 盆地南缘策勒绿洲的荒漠人工观测实验场内进行应用，该方法涉及的装置是由取样通道、 透明可移动的观测面、混凝土墙体、底板、输水环管和马氏瓶组成，具体操作按下列步骤进 行a、选择荒漠深根植物骆驼刺的生长区域，在区域地搭建水泥结构的箱体1，面积为 6米X6米，在箱体1内设置两组对称排列的梯度单元格，每组4个单元格，深度分别为5 米、7米、9米和11米，两组单元格之间为取样通道5，以便于在不同生长发育阶段对不同层 次骆驼刺根系的挖掘、观测、研究和取样，每组单元格靠近取样通道5 —侧的墙体为透明的 观测面2，该观测面2是活动的、由多块钢化玻璃组成的活动窗6，面积为1米X 1米，观测面 2是由钢架组成，与单元格两侧的混凝土墙体3连成一体，在钢架上焊接有若干个均等排列 的钢架框，钢化玻璃插入钢架框中形成活动窗，钢架框的数量按照梯度深度的单元格设计， 每一个钢架框插入一块钢化玻璃形成一个小块的活动根窗6，对于深度为5米的单元格，钢 架框和小块活动根窗的数量均为30个，深度为7米的单元格，钢架框和小块活动根窗的数 量均为42个，深度为9米的单元格，钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种深根植物骆驼刺根系生长过程的观测方法，其特征在于该方法涉及的装置是由取样通道、观测面、混凝土墙体、底板、输水环管和马氏瓶组成，具体操作按下列步骤进行：ａ、选择荒漠深根植物骆驼刺的生长区域，在区域地搭建水泥结构的箱体，在箱体（１）内设置两组对称排列的梯度单元格，每组４个单元格，深度分别为５米、７米、９米和１１米，两组单元格之间为取样通道（５），每组单元格靠近取样通道（５）一侧的墙体为透明的观测面（２），该观测面（２）是活动的、由多块钢化玻璃组成的活动窗（６），其余的墙体为混凝土墙体（３），每组单元格的底板（４）上固定有输水环管（７），底板（４）距取样通道（５）一侧的边沿处固定马氏瓶（８），输水环管（７）的一端与马氏瓶（８）连接，另一端埋入土壤中；ｂ、在步骤ａ搭建好的箱体（１）内的每个单元格内填入相同土壤质地和相同土壤类型的风沙土，将荒漠深根植物种子埋入土中，然后在底板（４）距取样通道（５）一侧的边沿处固定的马氏瓶（８）中加水，水通过输水环管（７）进入土壤中；ｃ、在当年的植物骆驼刺的生长季内５－１０月，利用取样通道（５）每月通过透明的观测面（２）对深根植物根系在不同生长发育阶段的生长动态进行跟踪观测，同时在观测中，对不同层次的土壤样品和植物的根系样品通过观测面（２）上的活动窗进行采集，再将采集的样品进行分析即可。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾凡江，刘波，雷加强，张晓蕾，刘镇，张利刚，
申请(专利权)人：中国科学院新疆生态与地理研究所，
类型：发明
国别省市：65