一種土壤樣品採集裝置的製作方法

2023-05-01 13:17:01

本實用新型涉及一種土壤樣品採集裝置。

背景技術：

20世紀60年代以來，放射性核素示蹤技術在土壤侵蝕研究中的應用蓬勃發展起來。核示蹤技術在不改變原始地貌的條件下進行土壤侵蝕的發生和分布規律的研究，並能夠應用於研究較大的時空尺度的土壤侵蝕規律。天然產生的放射性核素鈹-7(7Be)是由宇宙射線轟擊大氣中的氮、氧、碳原子核而產生，這种放射性核素半衰期短，僅為53.3天。在自然條件下鈹-7通過連續的乾濕沉降主要是隨降雨(溼沉降)到達地表。鈹-7通過沉降作用到達土壤表面後，能夠快速的被粘土礦物吸附到土壤顆粒表面。7Be能較好地隨土粒搬運，在表土的遷移過程中具微粒遷移性。由於7Be半衰期較短，不可能在土壤中長期累積，所以存在深度有限，鈹-7分布深度多在2cm之內，且要集中分布在土壤表層10mm內。

鈹-7在表層土壤中的分布特徵決定了其對表層土壤發生遷移的敏感性，為其示蹤表層土壤的再分布奠定了基礎。依據鈹-7的環境地球化學行為、較短的半衰期、連續沉降和在土壤剖面中的分布特徵，它可以作為短期內或次降雨過程中土壤顆粒遷移的示蹤劑。可以估算坡面土壤侵蝕量、侵蝕強度空間分布特徵、不同侵蝕方式在侵蝕過程的貢獻，可以評價不同土地利用方式下土壤侵蝕強度。鈹-7被認為是示蹤短期內或次降雨土壤侵蝕的很好的核素。

放射性核素鈹-7在土壤侵蝕應用的研究中，要採集土樣並對其鈹-7含量進行測定。鈹-7的測定採用高純鍺伽馬探測器，在採用N型探測器進行測量時為了滿足精度和縮短測量時間，土壤樣品要滿足300g左右，又因為鈹-7分布在土壤表層0-20mm且主要分布在0-10mm，要滿足300g土樣，就要求採樣斷面要大。已有的土壤採樣器(環刀、土鑽等)，採樣面積都很小，一般都無法滿足要求。環刀一般指直徑5cm，體積為100cm3的圓柱形不鏽鋼採樣器，土鑽包括很多種，一般為2-10cm直徑圓柱體，適合採集較深土層。

因此，為了提高放射性核素鈹-7土壤樣品的採樣精度和採樣效率，需要一種土壤表層樣品採集裝置，採用該採樣裝置可在保證採樣深度的情況下，採集較大面積上的土壤樣品。在應用放射性核素鈹-7估算土壤侵蝕的研究中，使用該採集裝置採集表層鈹-7土壤樣品，效果很好，使用方便且能夠保證精確的土壤深度控制。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種在保證採樣深度的同時可採集較大面積上的土壤樣品的採集裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型採用下述技術方案：

一種土壤樣品採集裝置，包括：

採樣控制框，所述採樣控制框為無底無頂三面矩形框，採樣控制框相對的外側壁上對稱設置有均勻布置的水平方向的若干個深度控制槽，所述採樣控制框相對外側壁的頂端各設有一內滑道；

深度控制板，所述深度控制板兩塊為矩形板，分別插入所述深度控制槽內；

採集框，所述採集框為有底三面矩形框，所述採集框的寬度小於採樣控制框的寬度且相對的外側壁上端各設有一外滑道，所述外滑道與內滑道匹配設置。

優選地，所述採樣控制框的底部邊沿為能夠便於插入土壤內的鋒利形狀。

優選地，所述採樣控制框的長為200mm、寬為200mm、高為100mm，所述深度控制板的長為200mm、寬為65mm，所述採集框的長為100mm、寬為196mm、高為80mm。

優選地，所述採樣控制框的外側壁上開設有5條深度控制槽，5條深度控制槽與採樣控制框頂端的距離分別為50mm、55mm、60mm、65mm、70mm。

本實用新型的有益效果如下：

土壤樣品採集裝置能夠採集較大面積上的表層土壤樣品，滿足放射性核素鈹-7含量測定中所需的土壤樣品的量，能夠控制採樣深度，且能保證在採樣過程中採樣深度不會改變。提高了在應用放射性核素鈹-7估算土壤侵蝕的研究中，土壤表層樣品採集精度和採樣效率。本裝置造價低廉，使用方便，對提高放射性核素鈹-7土壤樣品的採集的精度和效率具有重要意義，可在全國放射性核素鈹-7估算土壤侵蝕的研究領域中使用並推廣。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1示出本實用新型採集控制框和深度控制板的結構示意圖。

圖2示出本實用新型採集框的結構示意圖。

具體實施方式

為了更清楚地說明本實用新型，下面結合優選實施例和附圖對本實用新型做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本實用新型的保護範圍。

一種土壤樣品採集裝置包括：採樣控制框1、深度控制板2和採集框3。如圖1所示採樣控制框1為無底無頂的三面矩形框，採樣控制框1的長為200mm、寬為200mm、高為100mm，採樣控制框1相對兩側外壁上開設有水平方向的5條深度控制槽，該5條深度控制槽分別距離採樣控制框1的頂部50mm、55mm、60mm、65mm、70mm，採樣控制框1相對兩側外壁的頂端設有內滑道11，採樣控制框1三面框的底部邊沿形狀為鋒利的刃型，使採樣控制框1便於插入土中。深度控制板2為兩塊矩形板，其長為200mm、寬為65mm，深度控制板2分別插入採樣控制框1兩側的深度控制槽內且垂直於採樣控制框1的側壁。

如圖2所示採集框3為有底的三面框，主要用於鏟土。採集框3相對兩側壁的頂端設有外滑道31，通過外滑道31與採樣控制框1的內滑道11相互配合滑動，使採集框3掛於採樣控制框1上，且不會上下移動而只能水平滑動，從而確保所採集土樣深度不變，採集框3的長為100mm、寬為196mm、高為80mm，採集框3的寬度略小於採樣控制框1的寬度，使採集框3能在採樣控制框1內順暢的滑動。製作採集框3的板材要選用薄型板材，使得採集框3便於鏟土。

使用本實用新型的裝置採集表層放射性核素鈹-7土壤樣品時，首先根據預期所採表層土壤的深度，確定將深度控制板2插入相應的深度控制槽內。以採20mm深表層土壤樣品為例，將深度控制板2插入60mm高位置的深度控制槽內。然後將採樣控制框1垂直插入選定採樣地的土壤內，使用此框時會將框插入土內40mm，深度控制板2緊貼地面。將採樣控制框1開口方向框外的土壤撥開，撥開土量以能將採集框3放入為宜。將採集框3通過外滑道31滑道與採樣控制框1連接，並沿內滑道11向內推動採集框，直至採集到採樣控制框1內全部土壤表層樣品。將採樣控制框1與採集框3提起，沿滑道將採集框3抽出，然後將採集框3內的土壤樣品放入容器內。這樣就採集到了表層20mm深的土壤樣品用於放射性核素鈹-7的測定。

顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而並非是對本實用新型的實施方式的限定，對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這裡無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬於本實用新型的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本實用新型的保護範圍之列。