一種用于研究根系競爭策略的試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種用于研究根系競爭策略的試驗裝置，包括用于模擬植物根系競爭區(qū)域的中心圓筒和同心套置在中心圓筒外側(cè)的同心圓筒，所述中心圓筒與外層同心圓筒之間的區(qū)域沿徑向方向均勻布設(shè)有若干個豎直隔層，以分隔出若干個用于放置養(yǎng)分的扇形區(qū)域，所述中心圓筒和同心圓筒的底部設(shè)置有底板，本實用新型的試驗裝置可以在模擬自然的狀態(tài)下，研究植物根系隨著對土壤水肥資源競爭強(qiáng)度不斷加大，其根系感知環(huán)境變化并啟動競爭策略的能力，尤其是試驗植物根系拓展占領(lǐng)空間的能力。其整體結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，取材和制作方便。
【專利說明】一種用于研究根系競爭策略的試驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及植物根系競爭行為的研究領(lǐng)域，主要涉及土壤資源斑塊異質(zhì)分布 環(huán)境中，不同植物或同種植物根系競爭行為方面的研究，具體的說是一種用于研究根系競 爭策略的試驗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于植物在自然環(huán)境中無法像動物一樣自由移動，在整個生命周期內(nèi)持續(xù)不斷遭 受種內(nèi)和種間對共有環(huán)境資源的競爭。因此，競爭存在于一切植物群落中，是決定植物形 態(tài)、生活史以及植物群落結(jié)構(gòu)和動態(tài)的主要動力之一。與地上部分只對光競爭相比，地下部 分的競爭涉及到水分、礦物質(zhì)等土壤資源，植物間的競爭主要發(fā)生于地下根系之間。植物對 土壤水分和養(yǎng)分的競爭能力取決于其根系所占據(jù)的土壤空間、根系的形態(tài)和生理可塑性、 根系在土壤中的空間分布格局等。然而，由于根系生長在地下，生長規(guī)律變化復(fù)雜，且土壤 水分和養(yǎng)分資源的分布時空上呈現(xiàn)出高度異質(zhì)性，傳統(tǒng)科學(xué)研究過程中根系觀察及取樣比 較困難，難以行之有效地研究揭示出植物根系在土壤中的競爭策略。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型對上述問題進(jìn)行了改進(jìn)，即本實用新型要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)科學(xué) 研究過程中根系觀察及取樣比較困難，難以行之有效地研究揭示出植物根系在土壤中的競 爭策略。
[0004] 本實用新型的技術(shù)方案在于：一種用于研究根系競爭策略的試驗裝置，其特征在 于，包括用于模擬植物根系競爭區(qū)域的中心圓筒和同心套置在中心圓筒外側(cè)的同心圓筒， 所述中心圓筒與外層同心圓筒之間的區(qū)域沿徑向方向均勻布設(shè)有若干個堅直隔層，以分隔 出若干個用于放置養(yǎng)分的扇形區(qū)域，所述中心圓筒和同心圓筒的底部設(shè)置有底板。
[0005] 進(jìn)一步的，所述中心圓筒、同心圓筒和堅直隔層均采用透光不透水的硬質(zhì)材料制 成，以阻隔不同供養(yǎng)區(qū)域內(nèi)根系互穿及養(yǎng)分的流動。
[0006] 進(jìn)一步的，所述同心圓筒被分隔出來的若干個扇形區(qū)域的外側(cè)壁上均開設(shè)有測試 窗，所述同心圓筒被分隔出來的若干個扇形區(qū)域的內(nèi)壁上側(cè)設(shè)置有播種槽。
[0007] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：本實用新型的試驗裝置可以在 模擬自然的狀態(tài)下，研究植物根系隨著對土壤水肥資源競爭強(qiáng)度不斷加大，其根系感知環(huán) 境變化并啟動競爭策略的能力，尤其是試驗植物根系拓展占領(lǐng)空間的能力。其整體結(jié)構(gòu)簡 單，造價低廉，取材和制作方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是本實用新型的試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 圖中：1-中心圓筒，2-同心圓筒，3-堅直隔層，4一扇形區(qū)域，5-底板，6-播 種槽，7一測試窗。

【具體實施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0011] 如圖1所示為本實用新型的一種實施例，包括用于模擬植物根系競爭區(qū)域的中心 圓筒和同心套置在中心圓筒1外側(cè)的同心圓筒2,中心圓筒1與外層同心圓筒2之間的區(qū) 域沿徑向方向均勻布設(shè)有若干個堅直隔層3,以分隔出若干個用于放置相同養(yǎng)分(或不同水 分，以下均以放置不同養(yǎng)分為例）的養(yǎng)分斑塊的扇形區(qū)域4,中心圓筒1和同心圓筒2的底 部設(shè)置有底板5,所述中心圓筒1、同心圓筒2和堅直隔3層均采用透光不透水的硬質(zhì)材料 制成，本實施例中硬質(zhì)材料為玻璃，以阻隔不同供養(yǎng)區(qū)域內(nèi)根系互穿及養(yǎng)分的流動。
[0012] 本實施例中，若干個堅直隔層為共有四個，堅直隔層將相鄰兩圓筒之間的區(qū)域等 分成四個扇形區(qū)域。同心圓筒被分隔出來的若干個扇形區(qū)域的外側(cè)壁上均開設(shè)有測試窗7， 同心圓筒被分隔出來的若干個扇形區(qū)域的內(nèi)壁上側(cè)設(shè)置有播種槽6,即中心圓筒的上端面 設(shè)有圓形凹槽狀的播種槽6。測試窗7位于每個扇形供養(yǎng)區(qū)域的中心位置，測試窗7上遮蓋 錫紙，以防止水分的流失。
[0013] 使用時，按以下步驟進(jìn)行：
[0014] (1)取一定數(shù)量品質(zhì)優(yōu)良的植物種子，將植物種子播種于上述試驗裝置的播種槽 內(nèi)，并在每個試驗裝置的中心圓筒和扇形區(qū)域內(nèi)分別放置有不同養(yǎng)分的培養(yǎng)基質(zhì)，其中每 個扇形區(qū)域供養(yǎng)相同；
[0015] (2)將上述放置有植物種子和養(yǎng)分斑塊的試驗裝置分成若干批；
[0016] (3)定期通過測試窗測定每個試驗裝置不同供養(yǎng)區(qū)域的水勢后，采用錫紙將測試 窗封住，以防止水分的流失；
[0017] (4)定期取出一批的試驗裝置進(jìn)行觀測：取每個供養(yǎng)區(qū)域內(nèi)的根系進(jìn)行形態(tài)及生 理學(xué)指標(biāo)的測定，重點(diǎn)觀測每個試驗裝置中心圓筒內(nèi)不同植物或同種植物根系的競爭策 略；
[0018] (5)記錄試驗數(shù)據(jù)：不同時間段各供養(yǎng)區(qū)域內(nèi)根系的分布及生長情況。
[0019] 在上述步驟（3)中，利用水勢測定儀通過所述方筒測試窗測量每個供養(yǎng)區(qū)域的水 勢后，及時向供養(yǎng)區(qū)域內(nèi)補(bǔ)充水分或營養(yǎng)液，直至不同供養(yǎng)區(qū)域具相同水勢。
[0020] 在上述步驟（4)中，取每個供養(yǎng)區(qū)域的根系，通過數(shù)字化掃描儀掃描各根系圖像， 應(yīng)用圖像分析軟件對各供養(yǎng)區(qū)域生長的根系進(jìn)行定量分析；利用高效液相色譜儀等儀器對 養(yǎng)分競爭區(qū)域的根系分泌有機(jī)酸等生理學(xué)指標(biāo)進(jìn)行測定分析。
[0021] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均 等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于研究根系競爭策略的試驗裝置，其特征在于，包括用于模擬植物根系競爭 區(qū)域的中心圓筒和同心套置在中心圓筒外側(cè)的同心圓筒，所述中心圓筒與外層同心圓筒之 間的區(qū)域沿徑向方向均勻布設(shè)有若干個堅直隔層，以分隔出若干個用于放置養(yǎng)分的扇形區(qū) 域，所述中心圓筒和同心圓筒的底部設(shè)置有底板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于研究根系競爭策略的試驗裝置，所述中心圓筒、同 心圓筒和堅直隔層均采用透光不透水的硬質(zhì)材料制成，以阻隔不同供養(yǎng)區(qū)域內(nèi)根系互穿及 養(yǎng)分的流動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于研究根系競爭策略的試驗裝置，所述同心圓筒被分 隔出來的若干個扇形區(qū)域的外側(cè)壁上均開設(shè)有測試窗，所述同心圓筒被分隔出來的若干個 扇形區(qū)域的內(nèi)壁上側(cè)設(shè)置有播種槽。
【文檔編號】A01G9/02GK203872628SQ201420280735
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】吳鵬飛, 馬祥慶, 鄒顯花, 侯曉龍, 蔡麗平, 劉愛琴, 周垂帆 申請人:福建農(nóng)林大學(xué)