[发明专利]一种用于原位研究湿地根际效应的装置

说明书

本发明公开了一种用于原位研究湿地根际效应的装置，主体为PVC长管：顶端配设有顶盖，顶盖上开设有多个顶盖穿孔，底端配设有底盖；管壁上部开设有一个排水孔，配设有橡胶塞；管壁下部开设有多个管壁穿孔；PVC长管设置在土壤中，上部分露出地表，下部分埋放在地下土壤中；两个PVC长管联合布设，其中一个PVC长管设置有管壁穿孔的部分包裹有一层防止植物根系穿破、透水的包裹层，用来测定根际效应，另一个PVC长管不设置包裹层，用来测定非根际效应。本发明装置结构简单、成本低、适用性广，可直接用于野外原位检测，也可配合其他野外仪器设备进行长期监测；能够维持一个稳定的原位环境，以减少人为操作对微生物实验结果的影响。

技术领域

本发明涉及一种用于原位研究湿地根际效应的装置，具体涉及一种可以直接有效开展湿地土壤根际效应研究的装置，属于生态学野外长期定位监测技术领域。

背景技术

根际土壤是生态系统中最活跃的空间区域之一，在植物、土壤、水、大气、微生物的综合作用下，根际区形成独特的物理、化学根际环境和生物区系，并随之带来一系列土壤生化过程的连锁效应，导致根际土壤理化性质与生物学特性不同于非根际土壤，即表现出根际效应(rhizosphere effects)。根际土壤也是地球表层最为重要的碳库。长期以来，在森林与草地等陆地生态系统中，针对根际效应影响微生物驱动的碳循环影响开展了丰富多样的研究工作。

研究根际效应首要之处在于区分根际土与非根际土。如草地生态系统，通常方法是按照根系表面抖落和粘着的程度来区分根际土与非根际土；或者是在相同背景土壤基质上比较有无根系生长下的差别。有效设定根际土的对照是研究根际效应的关键，然而在湿地生态系统，由于土壤含水量大、根系发达茂密，直接区分根际土与非根际土十分困难。

以往野外研究主要通过把植被区的土壤与空间距离较远的低潮滩新生光滩地或者临近光滩地进行比较。但湿地生态系统的盐度、水分等土壤因子具有高度的空间异质性，如光滩地盐度显著高于植被区土壤。由于光滩地不适宜植物生长以及土壤基质与植被区土壤差别巨大，该类研究无法有效反映根际效应的影响；而在盆栽实验中，设置有无根系生长的对比实验不可避免地改变湿地原有属性，如水文连通性。这些局限性造成了对根际效应作用下微生物驱动的土壤碳、氮、磷等生物地球化学循环的认知限制，既难以全面地揭示湿地土壤微生物与植物和环境间的生态学动态过程，亦不能准确模拟全球变化对湿地生物地球化学循环的影响。因此，亟需探寻一种更加简便且能在原位区分根际效应的研究装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服野外有效观测土壤根际效应难度大、根系隔离装置防腐蚀性、防刺破强度以及透水性的不足，提供一种可在含水量较高且盐度空间变异大的湿地生态系统原位研究土壤根际效应的装置，使之适用于野外长期监测，在不影响植被生长和不破环植被生长环境的前提下，促进根际效应作用下湿地微生物驱动土壤碳循环的理论研究。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种用于原位研究湿地根际效应的装置，主体为PVC长管，其特征在于：

所述的PVC长管，顶端配设有顶盖，顶盖上均匀的开设有多个孔径一致的顶盖穿孔；底端配设有底盖；

所述的PVC长管，管壁上部开设有一个排水孔，排水孔配设有橡胶塞；所述的PVC长管，管壁下部均匀地开设有多个孔径一致的管壁穿孔；

所述的PVC长管设置在土壤中，其中上部分露出地表，下部分埋放在地下土壤中；两个PVC长管联合布设从而构成一个能够区分根际效应的联合装置，其中一个PVC长管设置有管壁穿孔的部分包裹有一层防止植物根系穿破、透水的包裹层，用来测定根际效应，另一个PVC长管不设置包裹层，用来测定非根际效应。

上述技术方案中，所述的PVC长管上部分露出地表，排水孔需要位于土壤-大气分界线之上。

上述技术方案中，所述的PVC长管，材质为PVC，直径为20cm，高度为90cm。