[發(fā)明專利]模擬水庫(kù)波浪沖刷的消落帶植被種植實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210014363.5
• 申請(qǐng)日: 2022-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN114467560B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏振堯;朱慶文;肖海;張文琪;朱志恩;張倫;劉暢;劉子睿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): A01G9/08
• 分類號(hào): A01G9/08;A01G9/029;A01C7/00;A01C5/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 劉翠霞

本發(fā)明提供一種模擬水庫(kù)波浪沖刷的消落帶植被種植實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法，該裝置包括裝載盒，裝載盒兩側(cè)設(shè)有若干轉(zhuǎn)動(dòng)折臂，轉(zhuǎn)動(dòng)折臂上端與裝載盒鉸接，裝載盒內(nèi)設(shè)有若干植被培養(yǎng)槽，裝載盒兩側(cè)設(shè)有傳動(dòng)連接桿，轉(zhuǎn)動(dòng)折臂中部與與傳動(dòng)連接桿鉸接，轉(zhuǎn)動(dòng)折臂下端與滑塊鉸接，滑塊安裝在滑動(dòng)槽內(nèi)，傳動(dòng)連接桿滑動(dòng)安裝在安裝架上，安裝架和滑動(dòng)槽通過支柱與基座連接，裝載盒通過連接繩索與安裝架連接，傳動(dòng)連接桿通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行往復(fù)驅(qū)動(dòng)。在植被培養(yǎng)槽內(nèi)填入培養(yǎng)基質(zhì)并種植植物種子后，將該裝置移至水池內(nèi)，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使裝載盒運(yùn)動(dòng)，可有效模擬水庫(kù)的波浪對(duì)消落帶植被的沖刷影響。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有應(yīng)用推廣價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及消落帶生態(tài)修護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種模擬水庫(kù)波浪沖刷的消落帶植被種植實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

三峽庫(kù)區(qū)消落帶各種侵蝕外力中，波浪侵蝕可達(dá)到70%以上，是消落帶最主要的水力侵蝕形式，對(duì)庫(kù)區(qū)消落帶侵蝕產(chǎn)生了重要影響。波浪侵蝕最主要作用方式是舔蝕，其特點(diǎn)是單次作用破壞規(guī)模較小但頻率高、時(shí)間長(zhǎng)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，三峽庫(kù)區(qū)水位在175m時(shí)波浪日均發(fā)生次數(shù)4500多次，其中高于5cm的波浪日均發(fā)生1200多次，長(zhǎng)時(shí)間的波浪侵蝕使得消落帶水土流失愈加嚴(yán)重。

在消落帶種植優(yōu)勢(shì)植物，利用植物根系的地下部分對(duì)土體纏繞、穿插、加筋、錨固并與土體形成根-土復(fù)合體，通過提高土壤粘聚力、改良土壤結(jié)構(gòu)等方式提高了土體本身抗蝕性。同時(shí)，植物莖干和枝葉隨波擺動(dòng)削弱波浪能量、阻擋水流，達(dá)到抗波浪沖蝕需求。植被工程不僅可以有效加固消落帶土壤并獲得足夠的抗蝕性，同時(shí)在消落帶生態(tài)恢復(fù)和保護(hù)方面具有明顯促進(jìn)作用。

直接使用植被對(duì)消落帶波浪侵蝕進(jìn)行防治仍存在以下問題，一是植物發(fā)育或移栽后至根系發(fā)育使土壤產(chǎn)生足夠抗蝕作用需要一定時(shí)間，在此之前消落帶岸坡依然會(huì)受波浪侵蝕，不能得到有效防護(hù)；二是植物發(fā)育對(duì)水分、溫度等有一定需求，需要穩(wěn)定環(huán)境，在波浪持續(xù)作用條件下對(duì)植物發(fā)育影響極大。因此，研究關(guān)于波浪對(duì)植被發(fā)育的影響對(duì)后續(xù)種植植被的存活率具有重要借鑒意義。目前，尚未有適合該類研究的實(shí)驗(yàn)裝置和相關(guān)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種模擬水庫(kù)波浪沖刷的消落帶植被種植實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法，主要用于模擬水庫(kù)波浪沖刷，可方便觀測(cè)植物發(fā)育的生長(zhǎng)指標(biāo)、莖葉抗彎折能力及植物群抗沖刷能力。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種模擬水庫(kù)波浪沖刷的消落帶植被種植實(shí)驗(yàn)裝置，包括裝載盒，裝載盒兩側(cè)設(shè)有若干轉(zhuǎn)動(dòng)折臂，轉(zhuǎn)動(dòng)折臂上端與裝載盒鉸接，裝載盒內(nèi)設(shè)有若干植被培養(yǎng)槽，裝載盒兩側(cè)設(shè)有傳動(dòng)連接桿，轉(zhuǎn)動(dòng)折臂中部與與傳動(dòng)連接桿鉸接，轉(zhuǎn)動(dòng)折臂下端與滑塊鉸接，滑塊安裝在滑動(dòng)槽內(nèi)，傳動(dòng)連接桿滑動(dòng)安裝在安裝架上，安裝架和滑動(dòng)槽通過支柱與基座連接，裝載盒通過連接繩索與安裝架連接，傳動(dòng)連接桿通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行往復(fù)驅(qū)動(dòng)。

優(yōu)選的方案中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為振動(dòng)電機(jī)，振動(dòng)電機(jī)設(shè)置在傳動(dòng)連接桿上。

優(yōu)選的方案中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括氣缸，氣缸的伸縮端通過連接架與傳動(dòng)連接桿連接。

優(yōu)選的方案中，所述裝載盒內(nèi)設(shè)有掛架，植被培養(yǎng)槽通過外壁上的若干掛鉤懸掛在掛架上。

優(yōu)選的方案中，所述植被培養(yǎng)槽內(nèi)的植被種子由播種器種植，所述播種器包括多孔面板和推塞，多孔面板上穿設(shè)有若干個(gè)上下貫通的插管，推塞設(shè)置在插管內(nèi)。

優(yōu)選的方案中，所述支柱包括相互套設(shè)的外管和內(nèi)管，外管和內(nèi)管上設(shè)有若干安裝孔，螺栓同時(shí)插入外管和內(nèi)管的安裝孔中進(jìn)行鎖定，內(nèi)管上端與安裝架或滑動(dòng)槽鉸接。

本發(fā)明還提供一種模擬水庫(kù)波浪沖刷的消落帶植被種植實(shí)驗(yàn)方法，包括如下步驟：

步驟一、將消落帶采集的土壤樣品進(jìn)行風(fēng)干、過篩處理，再與水混合制成培養(yǎng)基質(zhì)后填入植被培養(yǎng)槽中，將植被培養(yǎng)槽置于裝載盒中，植被培養(yǎng)槽中種植植物種子；

步驟二、向培養(yǎng)基質(zhì)表面噴灑固土保水溶液并保持1~2星期時(shí)間，待種子發(fā)芽；