[发明专利]一种用于水分和/或养分再分配研究的控制实验装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于水分和/或养分再分配研究的控制实验装置及方法。所述控制实验装置包括生态系统模拟单元和底座；生态系统模拟单元设于所述底座的上部，且两者之间设有底托；底座内于底托的下部设有一集液器，集液器的底部连接一集液管，集液管的另一端通过底座的侧壁上设置的集液管导孔延伸至底座的外部。本发明控制实验装置适用于研究不同土壤类型、不同植物类型和多种小型生态系统模拟条件下的水分再分配过程、养分再分配过程、土壤水分流动和养分流动等，可以获取土壤水分再分配比率、土壤氮素等养分再分配比率等精确数据，为准确研究和预测生态系统的水分动态和养分动态提供科学依据。

技术领域

本发明涉及一种用于水分和/或养分再分配研究的控制实验装置及方法，属于生态学科学研究技术领域。

背景技术

水分再分配作为一种异质性高、复杂的生物物理过程，普遍存在于森林、草原、沙地和农田等各类生态系统，土壤中的可溶性养分随水分向上或向下运动实现再分配，影响生物地球化学循环过程。因此，再分配作用对生态系统的水分流动和养分流动具有重要的作用，研究人员往往通过控制实验结合同位素标记等技术手段来研究再分配发生的量级和走向，并将其结合到生态系统模型中，从而更准确地研究和预测生态系统的水分动态和养分动态，因此，需要一种能够实现上述目的的控制实验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够定量研究水分和/或养分向下再分配的控制实验装置，适用于研究不同土壤类型、不同植物类型和多种小型生态系统模拟条件下的水分再分配过程、养分再分配过程、土壤水分流动和养分流动等，可以获取土壤水分再分配比率、土壤氮素等养分再分配比率等精确数据，为准确研究和预测生态系统的水分动态和养分动态提供科学依据。

本发明所提供的用于水分和/或养分再分配研究的控制实验装置，包括生态系统模拟单元和底座；

所述生态系统模拟单元设于所述底座的上部，且两者之间设有底托；

所述底座内于所述底托的下部设有一集液器，所述集液器的底部连接一集液管，所述集液管的另一端通过所述底座的侧壁上设置的集液管导孔延伸至所述底座的外部。

上述的控制实验装置中，所述生态系统模拟单元为一圆柱筒体，用于根据实验需求模拟小型生态系统，如种植植物、培育土壤结皮、盛装各种类型土壤等；

其外壁可以选用PVC、钢化玻璃、透明树脂等各种材料；

管径可以根据实验需求自由调节，优选10cm～50cm。

上述的控制实验装置中，所述底托的作用主要有：1)分隔生态系统模拟单元和底座；2)根据实验需求防止生态系统模拟单元中的土壤进入底座内；3)根据实验需求过滤某些物质，如生物残体、土壤杂质等；4)根据实验需求吸收某些离子，如铵根离子、硝根离子等；

因此，所述底托的材质可以选用土工布、土工膜、排水板、过滤网和/或滤膜。

上述的控制实验装置中，所述集液器为一集液漏斗；

所述集液漏斗与所述底座一体成型；

所述底座和所述集液器的材质均为PVC、钢化玻璃、透明树脂、无机玻璃、有机玻璃或塑料。

上述的控制实验装置中，所述控制实验装置还包括一与所述集液管配合的集液瓶，用于收集从所述底座中收集到的土壤渗漏液体，方便更换，同时可以带刻度实时展示渗漏液体的体积。

利用本发明装置研究水分和/或养分向下再分配时，可按照下述步骤进行：

S1、将待研究的生态系统置入所述控制实验装置中的所述生态系统模拟单元中；