一种基于微地形改造的沼泽地种子植物群落修复装置

摘要

本发明公开一种基于微地形改造的沼泽地种子植物群落修复装置，包括滚筒和驱动装置，所述滚筒两端的轴心处设有滚轴，驱动装置通过连杆连接所述滚轴，所述驱动装置推动或拉动所述滚筒，所述滚筒的表面可拆卸安装有若干凸起的压块。本装置结构简单，使用方便，基于科学理论指导生态系统管理实践；根据不同植物种类对微地形的要求，通过探针的方式调节微地形的构建过程，及其创建模式。本装置可根据微地形、土壤理化指标、以及种子萌发、幼苗存活之间的关系，基于探针测定，实时改变机械装置的工作模式，进而在不同地点创建不同的微地形结构形态。

说明书

技术领域

本发明涉及生态修复技术领域，具体为一种基于微地形改造的沼泽地种子植物群落修复装置。

背景技术

沼泽地是自然界中最重要的生态系统之一，在维持生物多样性，提供生态系统服务功能方面发挥重要作用。沼泽地植物作为其内关键组成要素之一，是沼泽生态系统结构、功能和过程稳定的基础。然而，沼泽地日益退化的现状，大大的降低了生态系统的服务功能，促使修复沼泽植物成为当前科学研究领域的重要工作任务。以往针对沼泽植物修复的工作主要以植被移栽、种子播撒等手段进行，但是这一修复举措在推广时，人力、物力和财力成为最大的限制，而且修复成效往往具有局限性和随机性。这是因为，种子在进行萌发初期以及移栽的幼苗生长需要一定的条件，而且这些条件往往因环境异质性、物种差异性和气候变异性表现为巨大的差异。因此，深度剖析种子植物关键生活史阶段对于整个群落结构稳定性的影响，是实现最优消耗-收益关系的关键。鉴于种子植物种子传播的随机性和不确定性受到地形地貌特征的影响，地表地貌结构单元，即微地形改造是有效增加种子库，提高种子萌发命运的有效方法，需要研发基于微地形创建的技术理论方法及装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于微地形改造的沼泽地种子植物群落修复装置。

本发明解决其技术问题所采用技术方案为：一种基于微地形改造的沼泽地种子植物群落修复装置，包括滚筒和驱动装置，所述滚筒两端的轴心处设有滚轴，驱动装置通过连杆连接所述滚轴，所述驱动装置推动或拉动所述滚筒；所述滚筒的表面可拆卸安装有若干压块，所述压块呈棱锥体状。

优选的，所述压块和所述滚筒之间采用卡扣配合或者螺丝连接的方式。

优选的，所述滚筒的表面还安装有用于探测土壤硬度的探针。

优选的，所述驱动装置上还安装有调节所述滚筒高度位置的升降托举平台装置。

优选的，所述驱动装置采用铁轨式传动装置、链条式传动装置或传输带传动装置，避免因潮滩泥泞沉陷滚筒，且该传送带可以实现自动化滚动及滚动距离设计。

本发明的有益效果是：本装置结构简单，使用方便，基于科学理论指导生态系统管理实践；根据不同植物种类对微地形的要求，通过探针的方式调节微地形的构建过程，及其创建模式。本装置可根据微地形、土壤理化指标、以及种子萌发、幼苗存活之间的关系，基于探针测定，实时改变机械装置的工作模式，进而在不同地点创建不同的微地形结构形态。

附图说明

图1为本发明的滚筒的结构示意图；

图2为本发明的滚轴的结构示意图；

图3为本发明的滚筒旋转侧面示意图；

图4为本发明的压块的安装示意图；

图5为本发明的驱动装置结构示意图

图6和图7为本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

如图1至图7所示，一种基于微地形改造的沼泽地种子植物群落修复装置，包括滚筒1和驱动装置5，所述滚筒1两端的轴心处设有滚轴11，驱动装置5通过连杆12连接所述滚轴11，所述驱动装置5推动或拉动所述滚筒1；所述滚筒1的表面可拆卸安装有若干凸起的压块2，所述压块2为用于构造微地形的各种构型(可以为任何形状)，所述滚筒1的表面还安装有用于探测土壤硬度的探针3,用于探测土壤硬度的探针3的作用就是根据土壤的硬度，调节滚筒1与地面的实际高度，这样就可以实现对地面压实的程度，达到调节坑槽深度可调的目的。因此，在基于科学研究，得到某种盐沼植物种子或幼苗存活的最佳生存微地形条件设定坑洞形态大小。探针3根据土壤的硬度，调节滚筒1与地面的高度，调节空洞的深度和形态。其中，所述压块2和所述滚筒1之间采用卡扣配合或者螺丝连接的方式。所述驱动装置5采用铁轨式(或者链条式)传输带装置，避免因潮滩泥泞沉陷滚筒1，且该传送带可以实现自动化滚动及滚动距离设计。

优选的，所述驱动装置5上还安装有调节所述滚筒1高度位置的升降托举平台装置4。其中，如图5-图7所示，所述驱动装置5可采用铁轨式传动装置、链条式传动装置或传输带传动装置，避免因潮滩泥泞沉陷滚筒，且该传送带可以实现自动化滚动及滚动距离设计。

在创建微地形的过程中，由于种子库数量和种子萌发条件取决于微地形大小的稳定性，而微地形的稳定性又取决于土壤的硬度，因此需要事先基于研究得到种子库数量(S)和种子萌发数量(M)和微地形结构(如深度和开口大小)之间的关系，同时需要这种深度和开口大小是在何种土壤质地条件下才能保持稳定，最终基于最佳种子库数量和种子萌发数量，筛选微地形创建结构部件。选定部件，同时根据土壤的质地条件，即土壤硬度创建微地形的深度和口径大小，深度和口径大小是根据滚动轮对土壤的碾压程度获得。在这一过程中，滚筒1上安装有用于探测土壤硬度的探针3，探针3测定土壤硬度后，自动调节滚筒1与土壤的接触面高度，如果土壤很软的话，那么只需要轻轻碾压则会出现较深的微地形，如果土壤很硬的话，那么就需要重重的碾压。探针3测定的数据要根据研究区域，植被类型、地形设计大小进行综合考虑。在开展修复前，要对装置进行参数设定，给定要使用的微地形结构形态，然后根据土壤硬度和地形深度或开口面积之间的函数关系，设定函数关系。设定好后，整个装置在运行过程中，探针会根据土壤的硬度值，调整滚筒1与地表的高度，以实现对地形压实过程的调节。使用过程中，不同微地形形态结构选取，将会设定不同的函数关系，且这个函数关系需要事先进行现场测定，给出标准曲线。这一标准曲线即为该装置运行的标准函数曲线。如图3所示，表示了压块2其中一种构型，即压块2结构安装于滚筒的侧面图，这种在地表压出来的形状为图形凹槽。如图4所示，滚筒1为负重状态，用于在底面滚动，滚筒1上安装的压块2的形状可以是各种各样的，其形状取决于种子植被生长的微环境条件(干湿条件，温度等)。

碾压轻重，则依靠升降托举平台装置4自动调节实现，使得滚筒外接面地形构件(压块2)和地面的高度发生改变。使得所构建的地形深度符合最佳深度。由于生态修复过程中往往规模较大，因此不能以人力的形式实现，需要自动化手段。这就需要一个能够大闸起重支架和滚筒1的运动平台，所述驱动装置采用铁轨式传动装置或者链条式传动装置或传输带传动装置，利用驱动装置搭载滚筒1，然后在修复区内开展基于微地形创建的修复实践活动。在探针3测定土壤硬度后，自动调节升降托举平台装置4支架高度，使得滚筒1外接面地形构件和地面的高度发生改变，使得所构建的地形深度符合最佳深度。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内，比如：通过改变探针，即探针类型，探测氧化还原电位、电导率等，因为这些都是影响种子萌发的条件，同时这些指标都与微地形直接相关。