一种用于研究根系竞争策略的试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种用于研究根系竞争策略的试验装置，包括用于模拟植物根系竞争区域的中心圆筒和同心套置在中心圆筒外侧的同心圆筒，所述中心圆筒与外层同心圆筒之间的区域沿径向方向均匀布设有若干个竖直隔层，以分隔出若干个用于放置养分的扇形区域，所述中心圆筒和同心圆筒的底部设置有底板，本实用新型的试验装置可以在模拟自然的状态下，研究植物根系随着对土壤水肥资源竞争强度不断加大，其根系感知环境变化并启动竞争策略的能力，尤其是试验植物根系拓展占领空间的能力。其整体结构简单，造价低廉，取材和制作方便。
【专利说明】一种用于研究根系竞争策略的试验装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及植物根系竞争行为的研究领域，主要涉及土壤资源斑块异质分布 环境中，不同植物或同种植物根系竞争行为方面的研究，具体的说是一种用于研究根系竞 争策略的试验装置。
【背景技术】
[0002] 由于植物在自然环境中无法像动物一样自由移动，在整个生命周期内持续不断遭 受种内和种间对共有环境资源的竞争。因此，竞争存在于一切植物群落中，是决定植物形 态、生活史以及植物群落结构和动态的主要动力之一。与地上部分只对光竞争相比，地下部 分的竞争涉及到水分、矿物质等土壤资源，植物间的竞争主要发生于地下根系之间。植物对 土壤水分和养分的竞争能力取决于其根系所占据的土壤空间、根系的形态和生理可塑性、 根系在土壤中的空间分布格局等。然而，由于根系生长在地下，生长规律变化复杂，且土壤 水分和养分资源的分布时空上呈现出高度异质性，传统科学研究过程中根系观察及取样比 较困难，难以行之有效地研究揭示出植物根系在土壤中的竞争策略。
【发明内容】
[0003] 本实用新型对上述问题进行了改进，即本实用新型要解决的技术问题是传统科学 研究过程中根系观察及取样比较困难，难以行之有效地研究揭示出植物根系在土壤中的竞 争策略。
[0004] 本实用新型的技术方案在于：一种用于研究根系竞争策略的试验装置，其特征在 于，包括用于模拟植物根系竞争区域的中心圆筒和同心套置在中心圆筒外侧的同心圆筒， 所述中心圆筒与外层同心圆筒之间的区域沿径向方向均匀布设有若干个坚直隔层，以分隔 出若干个用于放置养分的扇形区域，所述中心圆筒和同心圆筒的底部设置有底板。
[0005] 进一步的，所述中心圆筒、同心圆筒和坚直隔层均采用透光不透水的硬质材料制 成，以阻隔不同供养区域内根系互穿及养分的流动。
[0006] 进一步的，所述同心圆筒被分隔出来的若干个扇形区域的外侧壁上均开设有测试 窗，所述同心圆筒被分隔出来的若干个扇形区域的内壁上侧设置有播种槽。
[0007] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的试验装置可以在 模拟自然的状态下，研究植物根系随着对土壤水肥资源竞争强度不断加大，其根系感知环 境变化并启动竞争策略的能力，尤其是试验植物根系拓展占领空间的能力。其整体结构简 单，造价低廉，取材和制作方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1是本实用新型的试验装置的结构示意图。
[0009] 图中：1-中心圆筒，2-同心圆筒，3-坚直隔层，4一扇形区域，5-底板，6-播 种槽，7一测试窗。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细的说明。
[0011] 如图1所示为本实用新型的一种实施例，包括用于模拟植物根系竞争区域的中心 圆筒和同心套置在中心圆筒1外侧的同心圆筒2,中心圆筒1与外层同心圆筒2之间的区 域沿径向方向均匀布设有若干个坚直隔层3,以分隔出若干个用于放置相同养分(或不同水 分，以下均以放置不同养分为例）的养分斑块的扇形区域4,中心圆筒1和同心圆筒2的底 部设置有底板5,所述中心圆筒1、同心圆筒2和坚直隔3层均采用透光不透水的硬质材料 制成，本实施例中硬质材料为玻璃，以阻隔不同供养区域内根系互穿及养分的流动。
[0012] 本实施例中，若干个坚直隔层为共有四个，坚直隔层将相邻两圆筒之间的区域等 分成四个扇形区域。同心圆筒被分隔出来的若干个扇形区域的外侧壁上均开设有测试窗7， 同心圆筒被分隔出来的若干个扇形区域的内壁上侧设置有播种槽6,即中心圆筒的上端面 设有圆形凹槽状的播种槽6。测试窗7位于每个扇形供养区域的中心位置，测试窗7上遮盖 锡纸，以防止水分的流失。
[0013] 使用时，按以下步骤进行：
[0014] (1)取一定数量品质优良的植物种子，将植物种子播种于上述试验装置的播种槽 内，并在每个试验装置的中心圆筒和扇形区域内分别放置有不同养分的培养基质，其中每 个扇形区域供养相同；
[0015] (2)将上述放置有植物种子和养分斑块的试验装置分成若干批；
[0016] (3)定期通过测试窗测定每个试验装置不同供养区域的水势后，采用锡纸将测试 窗封住，以防止水分的流失；
[0017] (4)定期取出一批的试验装置进行观测：取每个供养区域内的根系进行形态及生 理学指标的测定，重点观测每个试验装置中心圆筒内不同植物或同种植物根系的竞争策 略；
[0018] (5)记录试验数据：不同时间段各供养区域内根系的分布及生长情况。
[0019] 在上述步骤（3)中，利用水势测定仪通过所述方筒测试窗测量每个供养区域的水 势后，及时向供养区域内补充水分或营养液，直至不同供养区域具相同水势。
[0020] 在上述步骤（4)中，取每个供养区域的根系，通过数字化扫描仪扫描各根系图像， 应用图像分析软件对各供养区域生长的根系进行定量分析；利用高效液相色谱仪等仪器对 养分竞争区域的根系分泌有机酸等生理学指标进行测定分析。
[0021] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均 等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【权利要求】
1. 一种用于研究根系竞争策略的试验装置，其特征在于，包括用于模拟植物根系竞争 区域的中心圆筒和同心套置在中心圆筒外侧的同心圆筒，所述中心圆筒与外层同心圆筒之 间的区域沿径向方向均匀布设有若干个坚直隔层，以分隔出若干个用于放置养分的扇形区 域，所述中心圆筒和同心圆筒的底部设置有底板。
2. 根据权利要求1所述的一种用于研究根系竞争策略的试验装置，所述中心圆筒、同 心圆筒和坚直隔层均采用透光不透水的硬质材料制成，以阻隔不同供养区域内根系互穿及 养分的流动。
3. 根据权利要求2所述的一种用于研究根系竞争策略的试验装置，所述同心圆筒被分 隔出来的若干个扇形区域的外侧壁上均开设有测试窗，所述同心圆筒被分隔出来的若干个 扇形区域的内壁上侧设置有播种槽。
【文档编号】A01G9/02GK203872628SQ201420280735
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】吴鹏飞, 马祥庆, 邹显花, 侯晓龙, 蔡丽平, 刘爱琴, 周垂帆 申请人:福建农林大学