用于乔木种植基盘模拟栽培试验的人工气候室的制作方法

本发明涉及一种石漠化、沙漠化地区治理技术，尤其涉及一种用于乔木种植基盘模拟栽培试验的人工气候室。

背景技术：

现有技术在治理石漠化地区、沙漠化地区时，主要手段是通过种植乔木来恢复植被；存在的问题是：目前，在石漠化地区、沙漠化地区种植乔木时，仍然需要人工灌溉，种植成本较高，人员工作环境恶劣；

乔木种植基盘是一种新出现的、专门针对环境恶劣地区的、免灌溉乔木栽培技术（如cn201510425836.0），其核心是由保水性营养土压制成型的基盘母体，保水性营养土一般由发酵后的食用菌菌渣、农作物秸秆、禽畜粪便与壤土、保水剂、蛭石粉、肥料、粘结剂和水按一定比例混合而成；由于不同的石漠化地区或沙漠化地区，环境差异较大，为了适应不同地区的特殊环境，在制作基盘母体时，需要根据不同情况，对保水性营养土的成分和配比进行调整；为了验证保水性营养土的成分和配比的有效性，需要对制作出的基盘母体进行栽培试验；如果进行实地栽培试验，存在成本高、效率低、试验数据采集难度大的问题。

技术实现要素：

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种用于乔木种植基盘模拟栽培试验的人工气候室，其创新在于：所述人工气候室包括玻璃房、两套沙漠化土体模拟装置、两套石漠化土体模拟装置、温度调节装置、主水管、两根第一支水管、两根第二支水管、数据采集装置和控制器；所述沙漠化土体模拟装置和石漠化土体模拟装置用于设置乔木种植基盘；所述乔木种植基盘包括基盘母体和汲湿根；

所述玻璃房设置在地面上，玻璃房的内部空间形成环境模拟仓；所述温度调节装置设置在玻璃房内，温度调节装置能对环境模拟仓内的温度进行调节，温度调节装置的温度调节范围为-10℃~80℃；

所述沙漠化土体模拟装置包括容器、沙漠化土体、基盘温度传感器、汲湿根温度传感器、基盘湿度传感器和汲湿根湿度传感器；所述容器上端开口，沙漠化土体盛装在容器内；乔木种植基盘设置在沙漠化土体中；基盘温度传感器和基盘湿度传感器埋设在沙漠化土体内紧贴基盘母体的位置处，汲湿根温度传感器和汲湿根湿度传感器埋设在沙漠化土体内紧贴汲湿根的位置处；

所述石漠化土体模拟装置包括裂隙岩体、基盘温度传感器、汲湿根温度传感器、基盘湿度传感器和汲湿根湿度传感器；所述裂隙岩体上侧面上设置有栽培槽，裂隙岩体内设置有与栽培槽相通的裂隙；乔木种植基盘种植的基盘母体设置在栽培槽内，乔木种植基盘种植的汲湿根设置在裂隙内；基盘温度传感器和基盘湿度传感器设置在栽培槽内壁上与基盘母体对应的位置处，汲湿根温度传感器和汲湿根湿度传感器设置在裂隙内与汲湿根对应的位置处；

所述基盘温度传感器、汲湿根温度传感器、基盘湿度传感器和汲湿根湿度传感器均与数据采集装置电气连接；

沙漠化土体模拟装置和石漠化土体模拟装置均设置在环境模拟仓内；

所述主水管铺设在环境模拟仓内的地面上，主水管的进水口与泵水装置连接；两根第一支水管与两套沙漠化土体模拟装置一一对应；两根第二支水管与两套石漠化土体模拟装置一一对应；所述第一支水管的进水口与主水管连通，第一支水管的出水口穿过容器后延伸至沙漠化土体的中部；所述第二支水管的进水口与主水管连通，第二支水管的出水口延伸至裂隙岩体的内部；第一支水管的中部和第二支水管的中部均设置有电控阀；

所述电控阀、数据采集装置和温度调节装置均与控制器连接。

使用时，先根据目标种植区域的土体情况，在沙漠化土体模拟装置和石漠化土体模拟装置中制作出相应的沙漠化土体和裂隙岩体，同步地，根据试验目的制作出相应的乔木种植基盘（不同乔木种植基盘，其基盘母体所采用的保水性营养土的成分和配比存在差异，每个试验周期，可以对多个种类的保水性营养土进行验证）；所述控制器能控制温度调节装置对环境模拟仓内的温度进行调节（具体实施时，控制器通过温度调节装置使环境模拟仓内的温度分时段发生变化，以模拟实际地区的气温变化情况），此外，控制器能根据设定的程序控制电控阀开启或关闭，以模拟出不同的湿度条件；试验过程中，控制器能通过数据采集装置对温度传感器和湿度传感器的数据进行实时采集，从而获得相应位置处的温度、湿度数据；试验开始后，控制器根据设定的程序控制电控阀和温度调节装置运行，观测员定期对乔木植株的生长情况进行观察、记录，试验结束后，通过对试验数据进行整理、分析，我们就能对保水性营养土的成分和配比的有效性进行验证，相比于进行实地栽培试验，采用本发明方案进行栽培试验，试验成本较低、效率较高、试验数据采集难度也较低。

本发明的有益技术效果是：提出了一种用于乔木种植基盘模拟栽培试验的人工气候室，该方案可以方便、高效地对保水性营养土的成分和配比的有效性进行验证，促进免灌溉乔木栽培技术的发展。

附图说明

图1、本发明的主体构成部分的平面分布示意图；

图2、沙漠化土体模拟装置断面结构示意图；

图3、石漠化土体模拟装置断面结构示意图；

图中各个标记所对应的名称分别为：玻璃房1、沙漠化土体模拟装置2、沙漠化土体2-1、石漠化土体模拟装置3、裂隙岩体3-1、温度调节装置4、基盘温度传感器5、汲湿根温度传感器6、基盘湿度传感器7和汲湿根湿度传感器8、主水管9、第一支水管10、第二支水管11、数据采集装置12、控制器13、泵水装置14、基盘母体15、汲湿根16、电控阀17。

具体实施方式

一种用于乔木种植基盘模拟栽培试验的人工气候室，其创新在于：所述人工气候室包括玻璃房1、两套沙漠化土体模拟装置、两套石漠化土体模拟装置、温度调节装置4、主水管9、两根第一支水管10、两根第二支水管11、数据采集装置12和控制器13；所述沙漠化土体模拟装置和石漠化土体模拟装置用于设置乔木种植基盘；所述乔木种植基盘包括基盘母体和汲湿根；

所述玻璃房1设置在地面上，玻璃房1的内部空间形成环境模拟仓；所述温度调节装置4设置在玻璃房1内，温度调节装置4能对环境模拟仓内的温度进行调节，温度调节装置4的温度调节范围为-10℃~80℃；

所述沙漠化土体模拟装置包括容器、沙漠化土体、基盘温度传感器5、汲湿根温度传感器6、基盘湿度传感器7和汲湿根湿度传感器8；所述容器上端开口，沙漠化土体盛装在容器内；乔木种植基盘设置在沙漠化土体中；基盘温度传感器5和基盘湿度传感器7埋设在沙漠化土体内紧贴基盘母体的位置处，汲湿根温度传感器6和汲湿根湿度传感器8埋设在沙漠化土体内紧贴汲湿根的位置处；

所述石漠化土体模拟装置包括裂隙岩体、基盘温度传感器5、汲湿根温度传感器6、基盘湿度传感器7和汲湿根湿度传感器8；所述裂隙岩体上侧面上设置有栽培槽，裂隙岩体内设置有与栽培槽相通的裂隙；乔木种植基盘种植的基盘母体设置在栽培槽内，乔木种植基盘种植的汲湿根设置在裂隙内；基盘温度传感器5和基盘湿度传感器7设置在栽培槽内壁上与基盘母体对应的位置处，汲湿根温度传感器6和汲湿根湿度传感器8设置在裂隙内与汲湿根对应的位置处；

所述基盘温度传感器5、汲湿根温度传感器6、基盘湿度传感器7和汲湿根湿度传感器8均与数据采集装置12电气连接；

沙漠化土体模拟装置和石漠化土体模拟装置均设置在环境模拟仓内；

所述主水管9铺设在环境模拟仓内的地面上，主水管9的进水口与泵水装置连接；两根第一支水管10与两套沙漠化土体模拟装置一一对应；两根第二支水管11与两套石漠化土体模拟装置一一对应；所述第一支水管10的进水口与主水管9连通，第一支水管10的出水口穿过容器后延伸至沙漠化土体的中部；所述第二支水管11的进水口与主水管9连通，第二支水管11的出水口延伸至裂隙岩体的内部；第一支水管10的中部和第二支水管11的中部均设置有电控阀；

所述电控阀、数据采集装置12和温度调节装置4均与控制器13连接。