用于土柱移位培养气体分层收集的试验装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于土柱移位培养气体分层收集的试验装置。

背景技术：

原状土柱移位培养模拟气候变暖是研究土壤气体排放对全球气候变暖响应的重要手段。目前针对土柱培养过程中气体的收集，主要采用静态箱式法，即是通过在土柱表面倒扣一个采气箱（或者在土柱3-5 cm处插入PVC环后再扣上采气箱），然后定时采集气箱内的气体。由于土壤颗粒之间存在空隙，而该方法中采气箱底部并未封闭，因此采气箱中易混入空气中的气体从而影响气体收集的准确度；该方法只能采集表层土柱所排放的气体，而土柱任何位置的土壤都会排放气体，并且不同土层土壤理化性质、微物物特性等方面存在较大差异，导致不同土壤层温室气体排放量也存在不同，如果不加分层的仅用表层的气体排放量来代替整个土柱的状况，将导致所收集的的土壤气体存在较大误差。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种结构简单，使用方便的用于土柱移位培养气体分层收集的试验装置，提高气体收集的准确度。

本实用新型采用以下方案实现：一种用于土柱移位培养气体分层收集的试验装置，包括呈三角形分布的三根支撑杆，三根支撑杆的中间沿竖向设置有至少一组气体采集单元，每组气体采集单元均包括位于顶部的顶盖、位于底部的底盖以及至少一个位于顶盖和底盖之间用以容纳土柱的圆柱筒，所述顶盖上设置有外凸的出气口。

进一步的，圆柱筒的高度为10cm，每组气体采集单元上的圆柱筒数量为两个以上并叠装在一起。

进一步的，所述支撑杆由多节杆件通过螺栓螺母连接而成，杆件两端设置有用以穿过螺栓的螺栓孔；三根支撑杆之间连接有用以支撑各组气体采集单元的T型支撑架。

进一步的，所述T型支撑架由横向杆和纵向杆组成，T型支撑架的三个端部均设置有螺纹部，T型支撑架的横向杆中部设置有螺纹孔，纵向杆朝向横向杆一端螺纹连接于横向杆的螺纹孔中，所述T型支撑架的三个端部由对应支撑杆的杆件上的通孔穿过后由螺母锁紧。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型试验装置结构简单，造价低廉，可实现对土柱移位培养过程中实现对土壤排放的气体进行分层收集，同时可对土柱进行分层移动，提高气体收集的准确度，提高试验结果准确性。

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例一构造示意图；

图2是本实用新型实施例二构造示意图；

图3是本实用新型实施例中带有两个圆柱筒的气体采集单元构造示意图；

图4是本实用新型实施例中T型支撑架分离状态示意图；

图中标号说明：100-支撑杆、110-杆件、200-顶盖、210-出气口、300-底盖、400-圆柱筒、500-T型支撑架、510-横向杆、520-纵向杆。

具体实施方式

一种用于土柱移位培养气体分层收集的试验装置，包括呈三角形分布的三根支撑杆100，三根支撑杆100的中间沿竖向设置有至少一组气体采集单元，气体采集单元的数量大于两组时，沿竖向间隔排列；每组气体采集单元均包括位于顶部的顶盖200、位于底部的底盖300以及至少一个位于顶盖和底盖之间用以容纳土柱的圆柱筒400，每组气体采集单元中圆柱筒的数量可以是一个，也可以是两个以上并叠装在一起，具体数量根据每层土柱的高度进行选择，所述顶盖200上设置有外凸的出气口210，出气口210用以连接采气管，以便于采集每个气体采集单元中的土柱所释放的气体；本实用新型试验装置采用组装的形式，可以根据需要将土柱分成多层进行收集，每层土柱套装在其中一个气体采集单元内，土柱分层的层数与试验装置中的气体采集单元的组数一致，每组气体采集单元的高度与每层土柱的高度相适应，根据圆柱筒400的数量调整气体采集单元的高度。

在本实施例中，圆柱筒的高度为10cm，直径为20cm，底盖和顶盖的直径也是20cm；圆柱筒上端设置有环形槽，下端设置有凸环；顶盖下侧设置有与圆柱筒上端环形槽配合的凸环，底盖300上侧设置有与圆柱筒下端凸环配合的沉槽；上下相邻的两个圆柱筒中，上方圆柱筒下端的凸环与下方圆柱筒上端的环形槽相配合；圆柱筒的环形槽内和底盖沉槽内均设置有密封圈，以保证组装后的气体采集单元密封不漏气。

在本实施例中，所述支撑杆100由多节杆件110通过螺栓螺母连接而成，每节杆件的高度为10cm、宽度为3cm、厚度为2cm。杆件110两端设置有用以穿过螺栓的螺栓孔；三根支撑杆之间连接有用以支撑各组气体采集单元的T型支撑架500。

在本实施例中，所述支撑杆上向下相邻的两根杆件110之间通过企口连接，每根杆件端部设置有由企口槽和企口部组成的企口接头，杆件110上的螺栓孔位于所述企口部上。

在本实施例中，所述T型支撑架500由横向杆510和纵向杆520组成；T型支撑架500的三个端部均设置有螺纹部，T型支撑架的横向杆中部设置有螺纹孔，纵向杆朝向横向杆一端螺纹连接于横向杆的螺纹孔中，所述T型支撑架的三个端部由对应支撑杆的杆件上的通孔穿过后由螺母锁紧。

在本实施例中，所述杆件、圆柱筒、顶盖、底盖均由钢质材料制成；本实用新型将杆件、横向杆、纵向杆、顶盖、圆柱筒和底盖作为标准件，根据土柱的高度和分成情况进行组装；结构简单，造价低廉，可实现对土柱移位培养过程中实现对土壤排放的气体进行分层收集，同时可对土柱进行分层移动，比传统的移动整个土柱的方法更便捷省力，特别在较偏远陡峭只能依靠人力情况下其优势更明显，另外可通过调整圆柱筒组合个数形成不同高度圆柱筒组以适应每层不同高度的土柱。

利用本实用新型试验装置的试验方法（以每层土柱为20 cm为例，共取4层），按以下步骤进行：

（1）组装四个气体采集单元，每个气体采集单元含有两个圆柱筒；挖取一个高度为80cm、直径略大于圆柱筒横截面的土柱，再用薄片刀小心切割土壤修理土柱四周，直到圆柱筒能够恰好套到土柱上，然后将土柱切割成在4层20cm高的土柱并分别装入四个气体采集单元。

（2）将装有土柱的气体采集单元移位到目的地，然后在目的地组装三根支撑杆，每次支撑杆由8~9节杆件组成，然后在三根支撑杆上安装四层T型支撑架；

（3）将4个装有土柱的气体采集单元分别放到四层T型支撑架上，即可完成土柱的分层培养；

（4）在培养过程，通过采气管连接顶盖上的出气口，可对每层土柱所释放的气体进行定期采集。

该试验装置可在野外无人工设施（如红外增温设施）的条件下，通过对土柱移位来模拟土壤增温，以研究土壤气体排放对气候变暖的响应；该装置能实现土柱的分层培养，并在培养过程中可按土层对气体进行分层收集，且在气体收集过程是保证不同层土柱密封，能避免空气中气体混入到土柱所排放的气体中，从而保证实验结果的准确度；能根据需要，调节气体采集单元高度以适应不同高度的土柱，其整体结构简单，造价低廉，取材和制作方便。

实施例一：本实施例中，气体采集单元组数为两组，位于上方一组的气体采集单元具有两个圆柱筒，位于下方一组的气体采集单元含有一个圆柱筒，适用于高度为30cm的土柱气体采集，土柱分成10cm和20cm两层。

实施例二：本实施例中，气体采集单元组数为两组，位于上方一组的气体采集单元具有三个圆柱筒，位于下方一组的气体采集单元含有两个圆柱筒，适用于高度为50cm的土柱气体采集，土柱分成20cm和30cm两层。

上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。