[發明專利]用于模擬濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應海水浸洗的裝置

無效

• 申請號: 201410532930.1
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104316646A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 楊繼松;肖穎;楊彬彬;陳紅亮;胡曉鈞
• 申請（專利權）人: 沈陽大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 趙越

技術領域

本發明涉及一種環境生態模擬實驗裝置，特別是涉及一種用于模擬濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應海水浸洗的裝置。

背景技術

濱海濕地由于其獨特的水文條件、巨大的生產力和有機質儲量，使其成為一種重要的陸地生態系統類型。濱海濕地溫室氣體釋放被認為是影響全球變化的一類重要因素，而被環境和生態學界廣泛關注。鹽分作為海陸交互區極其重要的生態因子，對濱海濕地土壤碳、氮關鍵生物地球化學過程具有顯著影響。氣候變化背景下，由海平面上升引發的海水入侵范圍擴展，導致地下水位上升，鹽分被攜帶至土壤表層，致使濱海濕地土壤水鹽環境發生明顯變化，土壤鹽漬化趨勢增強，進而影響濕地系統生物地球化學過程。因此，研究河口濕地土壤碳氮過程及其水鹽影響機制，對于揭示河口濕地物質循環過程響應全球變化的內在機理具有重要的科學意義。

模擬海水浸洗是濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應全球變化研究中的一種重要手段。培養罐法是模擬海水浸洗研究普遍采用的方法。目前已報道的方法多采用海水表面流或海水浸泡法。海水表面流法通過導管將不同濃度的海水自土壤表面加入，此方法不易實現對培養管內水位的控制，同時海水自土壤表面加入所產生的重力流與實際情況不符，存在室內培養條件與野外真實環境條件差距較大的局限性。海水浸泡法將培養罐浸入盛有一定濃度海水的容器，從而使罐內土柱處于預期水鹽條件的環境中，雖然該方法中土柱的水鹽動力學符合實際規律，但存在土柱中的物質向外部海水中流失的缺陷。因此，設計一種自培養罐底部進水的模擬處理裝置，使罐內土壤水運動既符合水鹽動力學規律，不會導致罐內物質流失，同時又能控制罐內水位，這對于濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應全球變化研究工作具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于模擬濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應海水浸洗的裝置，該裝置底部進水，實現了培養罐內土壤水鹽動力學與實際環境接近、不會導致罐內物質流失，又能同時控制管內水位，從而達到模擬海水浸洗的目的。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

用于模擬濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應海水浸洗的裝置，所述裝置包括培養罐、供水瓶、導管、控水閥、濾網、濾砂和支架，培養罐由空心管與管蓋組成；培養罐下端用管蓋封堵，管蓋中心安裝有導管，導管上安裝有控水閥；導管與培養罐底部相連的一端依次覆蓋有濾網和濾砂層，另一端通過橡膠塞與供水瓶底部相連；供水瓶頂部開有注水口；培養罐和供水瓶均由不同高度的支架支撐，其中供水瓶支架的高度高于培養罐頂端。

所述的用于模擬濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應海水浸洗的裝置，所述空心管用中心開孔的管蓋封堵，組合成培養罐。

所述的用于模擬濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應海水浸洗的裝置，所述培養罐與底部帶有開口的供水瓶分別放置于上支架、下支架上；裝有控水閥的導管一端安裝在管蓋上的小孔內。

所述的用于模擬濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應海水浸洗的裝置，所述導管的另一端穿過供水瓶底部的橡膠塞，從而與供水瓶相連。

所述的用于模擬濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應海水浸洗的裝置，所述空心管與管蓋、管蓋與導管、導管與橡膠塞、橡膠塞與供水瓶的連接處均為密封狀。

所述的用于模擬濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應海水浸洗的裝置，所述供試土柱通過空心管上部開口裝入培養罐內。

本發明的優點與效果是：

本發明裝置通過自土柱底部供水方式模擬海水浸洗效應，相對于常規模擬方法，該裝置可使培養罐內土壤水鹽動力學達到接近于真實環境的目的，既克服了培養罐內物質流失的缺點，又能同時控制罐內的水位。

附圖說明

????圖1為本發明模擬濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應海水浸洗裝置結構安裝示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖所示實施例，對本發明作進一步詳述。

一種模擬濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應海水浸洗的底部進水裝置，該裝置包括培養罐、供水瓶、導管、控水閥、濾網、濾砂和支架。培養罐由空心管與管蓋組成；培養罐下端用管蓋封堵，管蓋中心安裝有導管，導管上安裝有控水閥；導管與培養罐底部相連的一端依次覆蓋有濾網和濾砂層，另一端通過橡膠塞與供水瓶底部相連；供水瓶頂部開有注水口；培養罐和供水瓶均由不同高度的支架支撐，其中供水瓶支架的高度高于培養罐頂端。

實施例：

部件說明：1為空心管，2為濾砂層，3為濾網，4為管蓋，5為導管，6為控水閥，7為供水瓶，8為注水口，9為橡膠塞，10為上支架、11為下支架。???

本發明實施時，事先將空心管1用中心開孔的管蓋4封堵，組合成培養罐。將培養罐與底部帶有開口的供水瓶7分別放置于上支架10、下支架11上。用裝有控水閥6的導管5一端安裝在管蓋4上的小孔內。培養罐底部依次覆蓋濾網3和一定厚度的濾砂層2。導管5的另一端穿過供水瓶7底部的橡膠塞9，從而與供水瓶7相連。完成上述各部件連接以后，將空心管1與管蓋4、管蓋4與導管5、導管5與橡膠塞9、橡膠塞9與供水瓶7的連接處均做密封處理。當采用本發明裝置進行海水浸洗模擬時，事先將供試土柱通過空心管1上部開口裝入培養罐內，關閉控水閥6，通過注水口8將一定濃度的海水注入供水瓶7中。然后，開打導管5上的控水閥6，海水即通過導管5自培養罐底部供入罐內土柱中，本裝置開始自動運行。運行過程中只要通過控水閥6的調節即可實現對培養管內水位的控制，其水位高度可通過導管5測量。密封空心管上端開口，即可開展培養罐溫室氣體產生的觀測研究，從而實現對濱海濕地土壤溫室氣體釋放響應海水浸洗的模擬。