用于监测蚯蚓生态功能的装置和设置方法与流程

本发明属于蚯蚓研究技术领域，涉及用于监测蚯蚓生态功能的装置和方法。

背景技术：

蚯蚓作为“土壤生态系统的工程师”，在土壤物质循环和能量流动中起到极其重要的作用。蚯蚓通过在土壤中的运动和大量吞食土壤、有机质、凋落物等参与有机质的分解；通过掘穴、搬运和排泄影响土壤结构和团聚体的稳定性；通过对微生物的取食、激发作用等影响微生物的数量、组成；直接或间接的对土壤的理化性质、有机质分解和养分循环、微生物活动以及植物生长产生影响。

目前关于蚯蚓的研究在关注蚯蚓促进碳矿化，促进二氧化碳排放的同时，也关注蚯蚓对土壤有机碳稳定性的调控作用，然而，蚯蚓在同时促进“碳矿化”和“碳稳定”的情况下，土壤有机碳含量没有显著的变化，其内在原因和机理没有引起足够的重视；蚯蚓活动促进新鲜凋落物碳向土壤碳库的输入和促进土壤有机碳固存的比例没有被量化；蚓粪增加凋落物与土壤的水分和养分交换、加速微生物的接种效应没有被明确区分。

在以监测为目的的蚯蚓培养过程中需要保证蚯蚓正常的生理状态，需要将监测装置设置在阴暗潮湿的地方，同时需要便于监测，监测就需要避免监测环境内的物质与监测环境外的物质发生交换，也需要避免监测环境下蚯蚓发生逃逸的状况。现有的对蚯蚓进行监测的装置尚为空缺。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明一种具有监测生态功能的装置，以及该装置的设置方法。

用于监测蚯蚓生态功能的装置，包括壳体，所述的壳体内由上至下依次设置土壤层、纱网层、砂石层，所述的壳体在细沙层外接有导水管，所述导水管的一端接设置收集瓶，所述的土壤层的表面与地表平齐，所述的壳体在土壤层的表面处设置有地表排水孔，所述的地表排水孔上密封设置一层过滤膜。考虑到无论是浇水或者是在自然界中的降水，地表的水平会迅速接收大量水分，而其通常又会快速的汇聚到地势较低的水沟处，地表排水孔的设计目的在于将地表面尚未完全浸润土壤的水分通过排水孔排出监测装置外，避免监测装置内积水过多，不利于表栖类蚯蚓的生存，而在监测装置底部设置导水管排水是避免已经浸润的土壤渗出多余的水分并不断累积在土壤层的底部不利于深栖类蚯蚓的生存。

优选的，在壳体的内圈上设置一层魔术贴，魔术贴的勾面朝外。魔术贴的设置避免了表栖类蚯蚓可能发生的逃逸，避免监测失准。优选魔术贴的高度范围在10mm-50mm。

优选的，土壤层厚度范围在在200mm-400mm。土壤范围应当适应包括表栖类蚯蚓、内栖类蚯蚓不同类别的蚯蚓。

优选的，所述的壳体的截面积大小范围在0.1-0.3平方米。保证数据稳定性的同时，节约制作成本。

优选的，所述的壳体的砂石层的厚度范围在50-100mm。

用于监测的蚯蚓生态功能的装置的设置方法，将监测装置设置在大棚中，等间距的设置在大棚的地表面上，且在监测装置的间隔内种植专用植物，所述的专用植物的枝叶能遮挡在监测装置的上方。保证了监测装置阴凉环境，同时专用植物会掉落树叶在土壤层上提供了土壤腐殖的原料

优选的，监测装置的土壤层采用大棚中监测装置位置所在处的土壤，且土壤层表面与大棚的地表高度一致。监测装置除开有壳体边界外，其余的设置包括土壤的上下顺序，土壤高度都与地表一致，减少监测装置对蚯蚓带来的其他影响。

有益效果：用于监测的蚯蚓生态功能的监测装置设置简单，符合蚯蚓天然生存的适当空间，对积水控制较好，土壤湿润度好，配合大棚阵列使用可进行蚯蚓的数据采集。

附图说明

图1为本发明的截面图。

图2为实施例1大棚结构示意图。

图3为实施例2室外设置示意图。

附图标记：壳体1、导水管2、收集瓶3、土壤层4、纱网层5、砂石层6、地表排水孔7、魔术贴8、过滤膜9、大棚10、专用植物11、树木12。

具体实施方式

具体实施例1

本实施例以为监测碳的同位素13c为例，以添加13c标记的凋落物叶片作为示踪材料，通过监测和分析各处理的土壤总有机碳、可溶性碳、土壤碳排放和土壤微生物等的变化，来定量蚯蚓活动对凋落物分解和通过分解进入土壤的分配。

监测蚯蚓生态功能的装置，壳体1为pvc圆管筒，该pvc圆管筒直径为400mm，高为700mm，pvc管筒壁距离顶部200mm处四个相对方位开四个地表排水孔7，用过滤膜9隔离；pvc圆管筒底部铺设已灭菌的砂石层6，砂石层6厚度为100mm，砂石上方用纱网层5覆盖；管底部开一个小孔，小孔用滤膜覆盖，外接导水管2，导水管2的出口端上设置收集瓶3，在大棚10中选好监测装置的放置位置，并将该处的土壤挖开形成土坑，将监测装置放入土坑内，pvc管筒壁顶部高出地表200mm，并将挖开的土壤放入监测装置中形成土壤层4，最后在pvc管筒端部设置一圈50mm的魔术贴8防止蚯蚓逃逸，最后在大棚内设置专用植物11，该专用植物11采用同位素标记，专用植物11的枝叶遮挡在监测装置上方。

具体实施例2

本实施例与实施例1的不同点在于，将监测装置设置在室外，与实施例1形成对照，监测装置设置在树林中需要注意监测装置之间的设置监测大于1.5m，监测装置距离树干间距大于0.5m。

有益效果：用于监测的蚯蚓生态功能监测装置设置简单，符合蚯蚓天然生存的适当空间，对积水控制较好，土壤湿润度好，配合大棚阵列使用可进行蚯蚓的数据采集。

技术特征：

技术总结
本发明属于蚯蚓研究技术领域，涉及用于监测蚯蚓生态功能的装置和方法。监测蚯蚓生态功能的装置，包括壳体，所述的壳体内由上至下依次设置土壤层、纱网层、砂石层，所述的壳体在细沙层外接有导水管，所述导水管的一端接设置收集瓶，所述的土壤层的表面与地表平齐，所述的壳体在土壤层的表面处设置有地表排水孔，所述的地表排水孔上密封设置一层过滤膜。监测蚯蚓生态功能的装置的设置方法包括大棚内设置和野外设置，不同的设置方式有不同的设置方法。有益效果：用于监测的蚯蚓生态功能的监测装置设置简单，符合蚯蚓天然生存的适当空间，对积水控制较好，土壤湿润度好，配合大棚阵列使用可进行蚯蚓的数据采集。

技术研发人员：王晓玲;李健雄;李志刚;陈华生;张强
受保护的技术使用者：广东省生物资源应用研究所
技术研发日：2019.07.05
技术公布日：2019.08.27