[实用新型]一种可为根土界面观测提供视窗的可扩展装置

说明书

技术领域

本实用新型属于植物根系观测技术领域，尤其涉及一种可为根土界面观测提供视窗的可扩展装置。

背景技术

目前，在陆地生态系统中，植物的地上部分通过光合作用、蒸腾作用等过程为整个系统提供最初的有机物质。而地下部分的根系则具有锚定植株、吸收和运输土壤中水分及养分、合成和贮藏营养物质等重要功能。土壤中的物质和能量被植物获取和利用均是通过根系得以实现，根系则是植物与土壤中各种物质及信息交换的关键系统。但是，由于受观测手段和研究方法的限制，人们对植物地下根系系统的研究远远落后于其地上部分。特别是地下根系的复杂形态及土壤的不透明属性使得对其观测愈加困难。根系的研究对于解决全球粮食安全问题具有决定性意义。然而，目前植物地下根系系统研究的迟缓，已严重制约着植物生理学、陆地生态系统与全球变化等相关研究方向的理论拓展。显然，缺乏有效的植物根系原位无损观测手段与方法已成为制约深入研究植物生理和地下生态学的关键因素。由于土壤的不透明特性，使得对植物根系的观测变的非常困难。虽然根系的观测方法中有钉板法、管栽法、气培法、网袋法等一些传统方法，但这些方法所采用的根系取样方式都是破坏性的。地下根室、微根室虽然可以实现无损的观察，由于观测装置与根土之间有一层透明介质，因此，会影响根土观测向更微观处延伸。同时，也有利用X-CT(X-ray Computed Tomography)、核磁共振成像MRI(Magnetic Resonance Imaging)、探地雷达GPR(Ground Penetrating Radar)等技术，实现对根系的观测。但是，但是由于受到分辨率的影响，不能获取微观的根系信息，特别是毫米乃至更小尺度的观测。

综上所述，现有的根系观测方法所采用的根系取样方式，或者对根系具有破坏性影响，或者测量精度达不到观测要求，或者受到分辨率的影响，不能获取微观的根土界面信息，特别是毫米乃至更小尺度的观测。其主要原因在于缺少适合于根土界面多尺度原位观测的视窗。本专利，针对该种问题，设计了可以为根土界面多尺度(厘米-毫米-微米)原位观测提供视窗的可扩展装置。

发明内容

本实用新型为解决现有的根系观测方法所采用的破坏式根系取样方式，原位测量精度均达不到观测要求；受分辨率影响，不能获取微观的根土界面信息的问题而提供一种可为根土界面多尺度(厘米-毫米-微米)原位观测提供视窗的装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

该可为根土界面原位观测提供视窗的装置包括底座本体，底座本体的上端活动插装有若干块壁板组成的外壳，壁板的上边缘套装有上盖，每块壁板的顶部中间均设置有钩孔，壁板组成的外壳通过弹性橡胶圈紧固。

进一步，所述壁板采用透明板，透明板上设置有刻度或者绘制有方格，刻度或方格用于定性查看根系生长变化。

进一步，所述壁板上侧的厚度略厚于壁板下侧的厚度；所述壁板的外侧壁垂直于底座本体安装，即壁板的内壁倾斜于底座本体。

进一步，所述底座本体由两个活动安装的结构组成的，底座本体的内侧设置有底座凹槽，底座凹槽内均匀设置有若干个通透于底座本体的底座漏孔，底座漏孔与壁板数相同或者多于壁板的数量。

进一步，所述上盖的下表面内侧设置有向上凹的上盖凹槽，上盖前部的上盖凹槽处设置有可满足壁板从中穿过的上盖漏槽，上盖漏槽的中部设置有上盖漏孔。

进一步，所述壁板的左右两侧壁上设置有可与相邻壁板相互匹配的凹槽和凸起。活动壁板上侧中间设置有钩孔，方便于利用双侧钩将壁板从上盖漏槽处提起。

进一步，所述可为根土界面原位观测提供视窗的装置的主体采用正六方体型，壁板设置为长方形；底座本体、上盖采用正六边型；凹槽和漏槽为直线型。

进一步，所述可为根土界面原位观测提供视窗的装置的主体采用圆柱型，壁板设置为圆弧形；底座本体、上盖采用圆形；凹槽和漏槽为圆弧形。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型可在非破坏性取样的情况下，为根土界面多尺度信息的观察与数据采集提供原位视窗。本装置不仅可为根土界面厘米、毫米尺度观测提供原位视窗，而且可为利用体式荧光显微镜实现微米级观测提供原位视窗。同时，本实用新型具有扩展性，可以随着植物根系的生长发育变化，而实现不同尺寸扩展。这对于探索根系与周边环境(土壤、水分、微生物、线虫)之间的作用关系具有重要意义。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的可为根土界面观测提供视窗的可扩展装置结构示意图。