一種原狀土柱取樣器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于陸地生態(tài)系統(tǒng)地下生態(tài)學領域，涉及土力學中土工試驗原狀土樣制備裝置，具體涉及一種原狀土柱取樣器。
【背景技術】
[0002]生態(tài)學一百多年的探索和發(fā)展主要集中在地上部分，對地下部分則依然了解甚少。作為地下部分主體的根系及土壤，由于受到采樣困難和方法等條件的制約，發(fā)展長期滯后，因此發(fā)明或改進根系及土壤取樣工具和方法，是地下生態(tài)過程研究中的一項重要技術內(nèi)容。
[0003]目前，野外根系的取樣方法主要有:人工挖掘法、水槍沖蝕法、取樣槽法和根鉆法。人工挖掘法主要指用鐵鍬、鎬頭等工具進行手工挖根，該法施工靈活多樣，可挖到較大和完整的根系，但對樣地破壞較大，費時費力。水槍沖蝕法利用高壓水槍沖走土壤，使根系裸露，該法適用于沙質(zhì)土壤效果較好，根系樣品損傷小，但受水電限制應用較少。取樣槽法是用錘子將一定大小的取樣槽砸入土壤，然后拔出挑根的方法，該法可定量取出單位土體的根系，一般多用于樣地表層土壤取根。根鉆法是用加工好的根鉆，采用人工或機器驅動鉆取不同深度的根系樣品，根鉆便于攜帶、取樣效率高以及對樣地破壞小，該法廣泛應用于細根生物量和生產(chǎn)力的研究。以上四種方法各有優(yōu)缺點，需根據(jù)研究目的和研究對象進行選擇，然而這些方法都不能獲取原狀根系土柱。
[0004]原狀根系土柱是研究根系空間分布、根際微生物、根系與土壤關系、土壤物理特征以及原位土壤培養(yǎng)等方面重要的樣品。目前，原狀根系土柱的取樣工具大都基于農(nóng)田和草原而發(fā)明，未考慮森林土壤多根、多石礫的特征，而不適用于森林土壤的野外取樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種既適用于農(nóng)田和草地土壤取樣，又易于野外森林原狀根系土柱取樣的一種原狀土柱取樣器。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的原狀土柱取樣器，由鉆頭、鉆筒、手柄組成，所述鉆筒內(nèi)置有內(nèi)襯管、擋塞，所述內(nèi)襯管置于鉆頭、擋塞之間，所述內(nèi)襯管的外徑等于鉆筒的內(nèi)徑;擋塞的直徑等于鉆筒的內(nèi)徑;所述擋塞中間有透氣孔。
[0007]優(yōu)化的，所述鉆頭為縮口鋸齒鉆頭，鋸齒為三角形，齒側壁開刃?？s口鋸齒鉆頭一方面利于取樣器鉆入土地中，另一方面縮口鉆頭前端直徑更小，使得所取土樣利于進入鉆筒內(nèi)。
[0008]所述鉆頭與鉆筒相接處，無縫焊接一個緊貼鉆筒內(nèi)壁的圓環(huán)，所述圓環(huán)的外徑等于所述鉆筒的內(nèi)徑，圓環(huán)的內(nèi)徑小于等于內(nèi)襯管的內(nèi)徑。
[0009]進一步的，所述鉆筒側壁有采樣過程觀察窗和樣品出口窗，且在其外壁刻有取樣深度標識。該設計利于取樣過程中觀察和控制取樣進度及過程。
[0010]具體的，所述內(nèi)襯管為PVC材質(zhì)的薄壁圓管。所述內(nèi)襯管為無色透明或深色透光。所述內(nèi)襯管還配有兩個管帽。所述擋塞為有機硅膠材質(zhì)的膠塞，所述透氣孔還配有堵芯。所述內(nèi)襯管配有兩個管帽，使得取得土樣后，將內(nèi)襯管取出，配上管帽，便于儲存和攜帶土樣。
[0011]再進一步的，所述鉆頭、鉆筒、手柄采用一體式結構;所述鉆筒為上下不封口的不銹鋼圓管，對外壁進行拋光處理;所述的手柄呈“一”字型垂直焊接于鉆筒上端。采用一體式結構，結構簡單，利于生產(chǎn);拋光處理利于插入土壤內(nèi)；手柄一字型方便雙手握住往下壓入土壤中。
[0012]具體的，所述鉆筒高800mm;所述內(nèi)襯管壁厚為0.5mm，長度為300mm;所述內(nèi)襯管分為三段，每段100mm;所述圓環(huán)高5mm，厚1mm;所述采樣過程觀察窗長200mm，寬10mm;所述樣品出口窗大小為長300mm，寬40mm。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:(1)本發(fā)明適用性較廣，除一般取樣器適用的農(nóng)田和草地土壤外，尤其適用于多石礫和根系的森林中原狀根系土柱樣品的采集；(2)擋塞的透氣孔使得在緊實土壤中，可排出氣體，使得入土順利;在疏松或砂質(zhì)土壤中，提出鉆筒時，堵住透氣孔，使得樣品柱不易滑脫，提高了采樣成功率；(3)取樣器的內(nèi)襯管使得樣品柱不易斷裂和不易污染，所取樣品質(zhì)量可靠，并且所取樣品可直接保存于內(nèi)襯管內(nèi)，提高了野外采樣效率;(4)取樣器采用一體式結構設計，結構簡單有效，攜帶方便，堅固耐用。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明所述原狀土柱取樣器的剖面結構示意圖。
[0015]圖2為所述原裝土柱取樣器的擋塞(5)含堵芯(11)的局部放大圖。
[0016]圖3為所述原狀土柱取樣器的鉆頭(1)的局部放大圖。
[0017]圖4為所述原裝土柱取樣器的內(nèi)襯管(4)及管帽(10)的結構圖。
[0018]圖中標號分別如下:
[0019]1——鉆頭、2——鉆筒、3——采樣過程觀察窗、4——內(nèi)襯管、5——擋塞、6——樣品出口窗、7 手柄、8 透氣孔、9 圓環(huán)、10 管帽、11 堵芯
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和優(yōu)選實施例，對本發(fā)明所述的原狀土柱取樣器及在在森林原狀土柱取樣中的應用作進一步的描述。
[0021 ] 實施例一
[0022]如圖1所示，該原狀土柱取樣器由鉆頭1、鉆筒2、手柄7組成，整體上，鉆頭1、鉆筒2、手柄7采用一體式結構;鉆筒2為上下不封口的不銹鋼圓管，對外壁進行拋光處理;手柄7呈“一”字型垂直焊接于鉆筒上端。具體的，鉆筒2內(nèi)置有內(nèi)襯管4、擋塞5，內(nèi)襯管4置于鉆頭1、擋塞5之間，內(nèi)襯管4的外徑等于鉆筒2的內(nèi)徑;擋塞5的直徑等于鉆筒2的內(nèi)徑;擋塞5中間有透氣孔8。擋塞的透氣孔使得在緊實土壤中，可排出氣體，使得入土順利;在疏松或砂質(zhì)土壤中，提出鉆筒時，堵住小孔，使得樣品柱不易滑脫，提高了采樣成功率。所述擋塞5為有機硅膠材質(zhì)的膠塞，如圖2所示，透氣孔8配有堵芯11。
[0023]從圖1中可以看出鉆筒2的側壁有采樣過程觀察窗3和樣品出口窗6，且在其外壁刻有取樣深度標識。過程觀察窗3和深度標識利于觀察和控制實際取樣情況。
[0024]內(nèi)襯管4是為了便于保存和攜帶原狀土柱。為了使得土柱能夠通過鉆頭后順利進入內(nèi)襯管4，如圖3所示，在鉆頭1與鉆筒2相接處，固定有一貼鉆筒2內(nèi)壁的圓環(huán)9，圓環(huán)9的外徑等于鉆筒2的內(nèi)徑，圓環(huán)9的內(nèi)徑小于等于內(nèi)襯管4的內(nèi)徑。并且如圖4所示，所述內(nèi)襯管4為PVC材質(zhì)的薄壁圓管，且為無色透明或深色透光