[发明专利]一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种根际微域土壤取样的根箱培养装置，特别是一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置。

背景技术

在土壤养分转化、有效性及其与微生物群落多样性和活性之间关系的研究中，根际（rhizosphere）具有非常特殊而且重要的地位。根际是受植物活根影响的最活跃的土壤微区，根系通过吸收和分泌作用来改变根际土壤的化学、物理和生物学性质，进而直接影响土壤中养分对植物的有效性。一系列的研究结果表明，根际沉降和细根周转等根际过程往往伴随着根际微生物活性、有机物分解以及有效养分供应等的增强（Frank and Groffman 2009），可以使土壤氮的可给性增加6-100%（Herman et al. 2006; Phillips and Fahey 2008）。因此，在探讨土壤养分的有效性及其生态效应时，有必要加强对根际土壤养分的转化以及微生物群体特征的研究。

在农业方面，由于农作物通常为草本，以须根系为主，易于控制，在根际微域方面多采用根箱或根袋进行模拟研究（刘芷宇等 1997），植株栽植区非常狭小。而在林业方面，由于林木根系粗大，分布广，难于控制，农业上的传统根箱的应用受到一定的限制，目前根际土壤取样仍然多采用粗放的抖落收集法（张金龙等 2003）。这种方法由于受到土壤类型、湿度以及植物根系种类等条件的影响，其取样的范围很难控制，在取样精确度方面存在很大的缺陷，而且取样时间长，并且容易造成部分根系组织的残留，从而影响到根际土壤养分转化和微生物特征的分析测定，导致研究结果缺乏准确性。另外，由于没有办法对距根不同层次的土壤进行区分，根际过程的距离梯度效应也无法进行研究。因此，缺乏合适的研究方法和手段成为限制林业根际土壤微域养分转化和微生物特性研究的瓶颈。

发明内容

发明目的：针对现有研究手段上的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种适用于根系较为粗大的林木苗期的，可以方便、有效而准确地进行距根不同距离微域土壤取样的根箱培养装置。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明采用以下的技术手段：

一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，包括底部均设有排水孔的苗木生长室和根际土壤取样室，两室通过连接部活动连接后相通，连接部所在立面以及排水孔上蒙覆有隔离网，根际土壤取样室内靠近连接部立面处设有至少2个隔层。

上述隔离网采用孔径为30μm、厚度为90μm的聚酰胺微孔膜。

上述隔层由隔层框架和分隔膜组成，隔层框架大小以刚好嵌入根际土壤取样室为准，隔层本体厚度根据取样要求设置，分隔膜蒙覆于隔层框架上，远离苗木生长室的一面。

上述分隔膜采用孔径为30μm、厚度为90μm的聚酰胺微孔膜。

上述隔层本体厚度为1mm～4mm。

上述根际土壤取样室的宽度固定为4～8cm。

上述根际土壤取样室的宽度优选为5cm。

上述排水孔的直径为10mm，孔间距为50~80mm。

上述苗木生长室和根际土壤取样室的箱体不透光。

上述苗木生长室的大小可以根据栽植苗木的根系大小和苗木数量多少调整。

有益效果：本发明的一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置实际使用时，在苗木生长室和根际土壤取样室内均填入土壤，将试验用的苗木按要求栽植或扦插于苗木生长室内进行培养。该装置具有以下的良好效果：

1. 扩大了苗木生长室的空间范围，不仅可以适应林木根系粗大、分布广的特性，而且可以进行混交、林农复合经营等方面的模拟试验。

2. 采用孔径为30μm、厚度为90μm的聚酰胺微孔膜直接绷紧贴附在连接部和隔层框架上对苗木生长室和不同层次隔层进行物理隔离，微孔膜可以有效阻止细根和根毛的穿透，将根系控制在苗木生长室内生长，但不会影响水分、养分、根系分泌物和土壤微生物在层间的迁移。微孔膜的厚度相对于隔层厚度来说可以忽略不计，对取样精确度的影响极其微小。

3. 根据试验需要选择不同厚度的隔层，在取样时，将根际取样室拆下，逐一取出不同层次的隔层，可以十分方便地获取距根不同距离的土壤样品，不仅极大地简化了根际土壤的取样方法，而且增加了取样的精确度和土壤层次的完整性，取样迅速，不会导致由于取样时间过长造成土壤生化学特性的改变。

附图说明

图1是本发明的一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置的立体结构示意图；

图2是本发明的一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置的立体结构拆分示意图；