，還配有兩個管帽10。配合管帽10便于直接將原狀土柱保存在內(nèi)襯管4中，內(nèi)襯管4和管帽10優(yōu)選都為PVC材質(zhì)，管帽10大小與內(nèi)襯管4匹配，要求質(zhì)地稍軟，帽沿較寬，最好10毫米以上，從而利于保證良好的密閉效果，減少樣品水分喪失。
[0025]為了省力地將該原狀土柱取樣器插入土壤中，受壓強(qiáng)的鉆頭1為縮口鋸齒鉆頭，鋸齒為三角形，均勻排列，齒側(cè)壁開刃，來增加其切割能力。該圖1所示的原狀土柱取樣器具體的尺寸為:鉆筒2高800mm;內(nèi)襯管4壁厚為0.5mm，長度為300mm;內(nèi)襯管4分為三段，每段100mm；圓環(huán)9高5mm，厚1mm;米樣過程觀察窗3長200mm，寬10mm;樣品出口窗6大小為長300mm，寬40mm。
[0026]實施例二
[0027]使用本發(fā)明提供的原狀土柱取樣器的操作步驟如下:
[0028]①實驗人員提起原狀土柱取樣器，裝入內(nèi)襯管4，塞上擋塞5以固定好內(nèi)襯管4;
[0029]②對準(zhǔn)取樣點，保持鉆筒2豎直，雙手握住手柄7，邊向下壓邊旋轉(zhuǎn)，使鉆頭1和鉆筒2向土壤中推進(jìn)；
[0030]③通過鉆筒2外壁的取樣深度標(biāo)示和采樣過程觀察窗3確定取樣深度，待到指定取樣深度時，停止下壓；
[0031]④反向旋轉(zhuǎn)幾圈鉆筒2，同時緩慢提出取樣器:當(dāng)緊實土壤中取樣時，可保持黨塞5上的透氣孔8通暢；在疏松或砂質(zhì)的土壤中，提出取樣器時，使用堵芯11封閉透氣孔8，然后緩慢提出取樣器；
[0032]⑤提出取樣器，將其平放，拔掉擋塞5，從樣品出口窗6拉出內(nèi)襯管4;
[0033]⑥查看內(nèi)襯管4內(nèi)的樣品質(zhì)量，原狀根系土柱符合要求，便迅速用管帽10將其兩端堵住，置于容器內(nèi)，運(yùn)回實驗室待分析。
[0034]對比土鉆、根鉆和本發(fā)明所提供的原狀土柱取樣器，先后在四川貢嘎山和遼寧清原森林生態(tài)站進(jìn)行取樣試驗:
[0035]貢嘎山冰川和泥石流跡地演替而來的森林，土壤質(zhì)地多變，異質(zhì)性較大，含有較多的砂和石礫，同時植物根系密集。采用土鉆進(jìn)行取樣時，土鉆經(jīng)常遇到石礫和粗根阻礙，無法順利鉆進(jìn)。采用根鉆進(jìn)行取樣時，根鉆雖能鉆進(jìn)，但由于土壤質(zhì)地較粗，結(jié)構(gòu)松散，仍無法獲取原狀根系土柱樣品，其結(jié)果取樣效率低，采樣成功率僅30%左右，而且樣品質(zhì)量差，不能獲取真正的原狀根系土柱樣品。利用本發(fā)明所提供的原狀土柱取樣器，在貢嘎山冰川和泥石流跡地的森林中進(jìn)行試驗，在演替早期的冬瓜楊樣地，隨機(jī)布點打鉆15次，成功獲取原狀根系土柱11個;在演替晚期的冷杉樣地，隨機(jī)布點打鉆30次，成功獲取原狀根系土柱24個，總體取樣成功率約為80%。
[0036]在遼寧清原森林生態(tài)站的樣地內(nèi)，設(shè)計有砂柱內(nèi)生長法根系試驗，使用土鉆或根鉆，取樣時樣品柱很容易滑脫，尤其當(dāng)土壤含水量較低時，即15%v/v以下時，成功率低至20%左右;利用本發(fā)明所提供的原狀土柱取樣器，成功獲取原裝根系砂柱196個，取樣成功率98%，即使當(dāng)土壤含水量較低時，S卩15%v/v以下時，提出鉆筒時，堵住透氣孔，使得樣品柱不易滑脫，仍可保證90%以上的成功率。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種原狀土柱取樣器，由鉆頭(1)、鉆筒(2)、手柄(7)組成，其特征在于:所述鉆筒(2)內(nèi)置有內(nèi)襯管(4)、擋塞(5)，所述內(nèi)襯管(4)置于鉆頭(1)、擋塞(5)之間，所述內(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;所述擋塞(5)中間有透氣孔2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀土柱取樣器，其特征在于:所述鉆頭(1)為縮口鋸齒鉆頭，鋸齒為三角形，齒側(cè)壁開刃。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原狀土柱取樣器，其特征在于:所述鉆頭(1)與鉆筒(2)相接處，無縫焊接一個緊貼鉆筒(2)內(nèi)壁的圓環(huán)(9)，所述圓環(huán)(9)的外徑等于所述鉆筒(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。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3任一所述的原狀土柱取樣器，其特征在于:所述鉆筒(2)側(cè)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(biāo)識。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的原狀土柱取樣器，其特征在于:所述內(nèi)襯管(4)為PVC材質(zhì)的薄壁圓管。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的原狀土柱取樣器，其特征在于:所述內(nèi)襯管(4)為無色透明或深色透光。7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5、6任一所述的原狀土柱取樣器，其特征在于:所述內(nèi)襯管(4)還配有兩個管帽(10)。8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5、6任一所述的原狀土柱取樣器，其特征在于:所述擋塞(5)為有機(jī)硅膠材質(zhì)的膠塞，所述透氣孔(8)還配有堵芯(11)。9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5、6任一所述的原狀土柱取樣器，其特征在于:所述鉆頭(1)、鉆筒(2)、手柄(7)為一體式結(jié)構(gòu);所述鉆筒(2)為上下不封口的不銹鋼圓管，對外壁進(jìn)行拋光處理;所述的手柄(7)呈“一”字型垂直焊接于鉆筒上端。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的原狀土柱取樣器，其特征在于:所述鉆筒(2)高800mm;所述內(nèi)襯管⑷壁厚為0.5mm，長度為300mm;所述內(nèi)襯管(4)分為三段，每段100mm;所述圓環(huán)(9)高5mm，厚1mm;所述米樣過程觀察窗(3)長200mm，寬10mm;所述樣品出口窗(6)大小為長300mm，寬40mmο
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種原狀土柱取樣器，所述取樣器由鉆頭、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；所述擋塞中心有透氣孔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，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；且本發(fā)明操作簡單，結(jié)構(gòu)簡潔有效，攜帶方便，堅固耐用。
【IPC分類】E21B49/06
【公開號】CN105464656
【申請?zhí)枴緾N201610031410
【發(fā)明人】魯旭陽, 霍常富, 趙曉敏
【申請人】中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2016年2月24日