一种适用于水生植物资源调查的样方装置及其使用方法与流程

本发明涉及水域生态系统水生植物资源调查领域，涉及一种适用于水生植物资源的样方装置及其使用方法。

背景技术：

群落物种多样性是植物群落生态学研究中的重要内容，是植物物种丰富度和分布均匀性的综合反映，体现了群落结构类型、组织水平、发展阶段、稳定程度和生境差异。通过植物样方调查研究，对植物群落作综合分析，可以找出各类群落之间的相互联系，以及群落本身特征与生态环境的关系。

样方是用于调查植物群落数量而随机设置的取样地块。植物群落不同，样方面积也各有区别。在陆地生态系统中，陆生植物样方面积分别为：草本1m²以上，灌木在10m²以上，乔木在100m²以上。陆生植物群落样方固定方法较为简便，一般草本植物样方以4支等长(1m或2m)杆状物作为工具，乔灌木样方较大，习惯上以绳索为工具标记样方。水生植物群落分布于水体环境中，相对于陆生植物而言，样方设置受客观条件的影响存在较大的局限性，样方框定位操作更为困难。

水生植物是水域生态系统的主要组成部分，在维护生态平衡，特别是保护水资源环境安全方面有着不可替代的作用。水生植物主要由挺水植物、浮叶植物、沉水植物和漂浮植物四大类组成。挺水植物的根及根状茎生长在水体底部淤泥之中，茎、叶挺出水面，常分布于0～1.5m的浅水处。浮叶植物生于浅水中，根着生在水底淤泥中，仅有叶漂浮于水面之上。漂浮植物的植物体完全漂浮在水面之上，而沉水植物完全生长于水面之下。挺水和浮叶植物样方面积一般设置为1m²或0.25m²，沉水植物和漂浮植物样方面积为0.25m²或0.04m²。

已授权实用型专利的陆生植物样方框如《一种多功能便携式样方框》(cn203672307u)、《一种便携组合式野外调查样方框》(cn204314086u)在水体环境下会沉入水底，无法进行样方水面定位。发明专利《一种用于草本植物群落调查的样方装置》(cn108029376a)所采用的实用无伸缩材料可充气式样方框，有可能在水体中漂浮，但由于水的流动性而无法实现样方定位操作。因此制作一种可实现样方定位的便携式样方框，以适用于不同水深的湖泊河流等水域浅水区挺水及浮水植物资源调查，具有重要的应用价值。

技术实现要素：

发明目的：针对上述现有技术存在的不足，提供一种适用于水生植物资源的样方装置及其使用方法，可以在水流动情况下实现样方的定位操作，并具有易拆装方便携带的特点。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种适用于水生植物资源调查的样方装置，包括一伸缩杆和安装在伸缩杆上的样方框。所述的伸缩杆由不同外径的杆体套装构成，可伸缩展开，且所述的伸缩杆的上下端还安装有支柱螺母，而通过该支柱螺母所述伸缩杆的上下端安装有可拆卸的固定锥，当固定锥安装在伸缩杆下端时，其锥头向外部伸出用于固定整个伸缩杆，而当固定锥安装在伸缩杆的上端时，其锥头收纳于伸缩杆的内部。

所述伸缩杆的每一杆体上还均安装有双卡箍组件。所述的双卡箍组件包括一竖向卡箍和一横向卡箍，此二者为十字交叉状呈90°焊接成一体，所述的竖向卡箍套装在伸缩杆上，其卡箍臂则通过蝶形螺钉收紧固定，而所述的横向卡箍则用于安装样方框，并同样通过蝶形螺钉收紧固定。

作为优选，所述的样方框包括若干pvc直管以及与pvc直管配合使用的pvc弯管构成，所述的pvc弯管安装在pvc直管的端部并将所有的pvc直管首尾相连构成一整体的样方框，其中一个pvc直管卡装在横向卡箍中，从而使整体样方框固定在伸缩杆上。

作为优选，所述的pvc直管的端部还安装有橡胶塞，该橡胶塞的长度设置为10mm，并通过涂抹703硅橡胶使橡胶塞粘结在pvc直管两端。

作为优选，所述的伸缩杆由四个不同外径的杆体所构成，其杆体外径由大到小依次为25mm、22mm、19mm和16mm；并且所述的伸缩杆拉伸后长度为3.5m，而压缩后的长度则为1.2m。

作为优选，所述的样方框设置为方形框体结构，相应的pvc直管设置为四个1m或0.5m长的直管结构，pvc弯管设置为四个90°的弯管结构，并且所述的横向卡箍卡在pvc直管的中间位置处。

作为优选，所述的固定锥的上端还设置有外螺纹，固定锥通过螺纹结构安装在伸缩杆的上下端，并且固定锥的外螺纹处还安装有紧固螺母。

作为优选，所述的固定锥长度设置为300mm，直径设置为8mm，而固定锥上的外螺纹则设置为长度为30mm的m10外螺纹。

作为优选，所述的伸缩杆上端的支柱螺母设置为通孔式的结构，固定锥可整体从支柱螺母穿过收纳在伸缩杆上端，而所述的伸缩杆下端的支柱螺母则设置为不通孔的结构，固定锥上端的外螺纹安装在该支柱螺母的螺孔中。

另外，本发明还提供该便携式样方装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)选定水生植物的资源调查位置后，将样方装置的伸缩杆适度展开，将固定锥从伸缩杆上端的支柱螺母中取出，安装于伸缩杆下端部位的支柱螺母中；

(2)根据所选定位置的水深，在伸缩杆上相应水深位置处上下调节由竖向卡箍和横向卡箍构成的双卡箍组件，并相应安装1m²或0.25㎡面积的样方框，安装样方框时，横向卡箍卡紧在pvc直管的中间位置处；

(3)将伸缩杆在所选取的指定位置插入水中，并根据水深调整样方框的高度位置，使其能够浮于水面上，而该样方框内的水生植物即为所选取的资源调查样方，可进行记录与分析；

(4)待水生植物资源调查完成后，将伸缩杆取出，分离并拆卸样方框；最后将固定锥从下端的支柱螺母中取出，伸缩杆收缩，并且将固定锥的锥头向下插入至伸缩杆上端的支柱螺母中，并且通过螺纹配合旋入安装固定。分离收纳样方框直管及弯管，方便携带。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本装置中伸缩杆上通过双卡箍组件安装样方框，并相应在伸缩杆的下端安装可拆卸的固定锥，通过固定锥的设置可将样方框固定在水体中，即使水流湍急的情况下，也能够定位样方位置，实现样方的定位操作，并且固定锥还可以收纳于伸缩杆的上端部，可避免刺伤他人；

(2)本装置中通过设置的双卡箍组件安装样方框，两个卡箍十字交叉焊接成一体，卡箍端则通过蝶形螺钉收紧固定，这样与伸缩杆的竖直固定安装以及样方框的平放放置位置相契合，使样方框可以固定平放在水面上，并且卡箍设置方便调整样方框在伸缩杆上的高度，同时配合伸缩杆的伸缩展开可以非常有效的调节样方框的位置，以适应不同水深的湖泊河流，样方框始终处于最合适的水面定位位置，便于不同深度水面区域水生植物的资源调查；

(3)本装置中的样方框通过四个pvc直管和四个pvc弯管首尾相连安装而成，构成一个1m²或0.25㎡面积的样方框，相应的在pvc直管的端部安装橡胶塞用于防止水进入到管体内部减少浮力，pvc直管又相应安装在横向卡箍上，利用双卡箍组件将样方框安装在伸缩杆上，整体结构合理，具有易安装、易拆卸、方便携带的特点。

附图说明

图1为本发明完全组装后结构示意图；

图2为本发明中伸缩杆拆卸伸缩后结构示意图；

图3为本发明中伸缩杆主视图；

图4为本发明中伸缩杆左视图；

图5为本发明中双卡箍结构图；

图6为本发明中卡箍结构图；

图7为本发明中蝶形螺钉结构图；

图8为本发明中pvc弯管与1m长pvc直管结构图；

图9为本发明中0.5m长pvc直管结构图；

图10为本发明中固定锥主视图；

图11为本发明中固定锥左视图；

图12为本发明中紧固螺母主视图

图13为本发明中紧固螺母左视图；

图14为本发明中伸缩杆上端支柱螺母结构图；

图15为本发明中伸缩杆上端支柱螺母左视图；

图16为本发明中伸缩杆下端支柱螺母结构图；

图17为本发明中伸缩杆下端支柱螺母左视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明，本实例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1和图2所示，一种适用于水生植物资源调查的样方装置，主要包括一伸缩杆1、双卡箍组件、安装在伸缩杆1上的样方框和固定锥8。

本装置中伸缩杆上通过双卡箍组件安装样方框，并相应在伸缩杆的下端安装可拆卸的固定锥，通过固定锥可将样方框固定在水体中，即使水流湍急的情况下，也能够准确定位样方位置，实现样方的定位操作。此外，固定锥可以收纳于伸缩杆的上端部，便于携带。

如图3和图4所示，伸缩杆1由四个不同外径的杆体所构成，由大到小依次为25mm、22mm、19mm和16mm。伸缩杆1拉伸后长度为3.5m，而压缩后的长度则为1.2m。

如图5所示，所述伸缩杆1的每一杆体上均安装有双卡箍组件，该双卡箍组件包括一竖向卡箍2和一横向卡箍4，二者呈90°以十字交叉焊接成一体，且卡箍臂上均设置有蝶形螺钉3。

如图6和图7所示，竖向卡箍2可根据伸缩杆1不同的外径大小，利用蝶形螺钉3从大到小依次设置为25mm、22mm、19mm和16mm的孔径。蝶形螺钉3的长度为2cm，其螺钉设置为m6大小，可相应将横向卡箍4和竖向卡箍2锁紧。

本装置中通过设置的双卡箍组件安装样方框，竖向卡箍套装在伸缩杆上，而样方框则安装于横向卡箍上，二者均可通过蝶形螺钉收紧固定。伸缩杆的竖直固定安装与样方框的平面放置相契合，使样方框可以平面固定在水体中。双卡箍的设置可方便调整样方框在伸缩杆上的高度，同时配合伸缩杆的伸缩展开可以非常有效的调节样方框的位置，以适应不同水深的湖泊河流，使样方框始终处于最合适的定位位置，以便对浅水区、挺水区或浮水区等不同区域、不同深度的水生植物资源进行调查。

如图8和图9所示，样方框包括若干pvc直管5及与之配合使用的pvc弯管6构成。pvc弯管6的设置为四个90°的弯管结构，高度设置为30mm，其内径可设置为16mm，pvc直管5的长度设置为1m或0.5m，其内径设置为14mm，外径设置为16mm与pvc弯管6对应。pvc直管5的端部安装有橡胶塞7，该橡胶塞7的长度设置为10mm，并通过涂抹703硅橡胶使之粘结在pvc直管5两端。本装置中，将pvc弯安装在pvc直管的端部，可将四个pvc直管和四个pvc弯管首尾相连，构成一个1m²或0.25㎡面积的方形样方框结构。pvc直管端部安装的橡胶塞用于防止水进入到管体内部降低浮力。将其中一个pvc直管的中间处卡装在横向卡箍中，从而使样方框固定在伸缩杆上。

如图10和图11所示，固定锥8长度设置为300mm，直径设置为8mm，上端还设置有m10大小的外螺纹9，通过该外螺纹9结构将固定锥8安装在伸缩杆1的上下端。

如图12和图13所示，固定锥8的外螺纹9处还安装有紧固螺母10，其中部的螺孔也相应设置为m10大小的内螺纹。

如图14和图15所示，伸缩杆1上端的支柱螺母11设置为通孔式的结构，固定锥8可整体从支柱螺母11中穿过并收纳在伸缩杆1上端。

如图16和图17所示，伸缩杆1下端的支柱螺母12则设置为不通孔的结构，固定锥8通过其上端的外螺纹9安装在该支柱螺母12的螺孔中。

本装置中，固定锥可通过伸缩杆下端的支柱螺母安装，并通过紧固螺母锁紧，防止固定锥在水体淤泥中松动，拆卸后，可通过伸缩杆顶部的支柱螺母将固定锥收纳与伸缩杆中，方便携带。

综上所述，本装置整体结构合理，固定效果显著，具有易安装、易拆卸、方便携带的特点。

具体实施方式只是本发明的一个优选实施例，并不是用来限制本发明的实施与权利要求范围的，凡依据本发明申请专利保护范围内容做出的等效变化和修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。