本技術(shù)涉及海洋生態(tài)修復(fù),特別是涉及一種適用于海草種子自動(dòng)化播種的裝置。
背景技術(shù):
1、海草是地球上唯一一類可以完全生活在海水中的高等被子植物,當(dāng)海草連綿大面積分布時(shí)被稱為海草床,海草床擁有極高的生產(chǎn)力和復(fù)雜的食物鏈結(jié)構(gòu),是一個(gè)重要的近海海洋生態(tài)系統(tǒng),對(duì)生態(tài)環(huán)境的改善和調(diào)節(jié)發(fā)揮關(guān)鍵與重要作用。然而海草床很容易受人為活動(dòng)破壞,自1990年后全球海草床以每年7%的速率在減少,當(dāng)前海草床的生態(tài)問(wèn)題日益嚴(yán)峻,海草床的保護(hù)與修復(fù)已成為當(dāng)今生態(tài)修復(fù)最迫切的需求。
2、種子法、植株移植法和生境修復(fù)法是海草床修復(fù)的主要方法。其中生境修復(fù)法修復(fù)周期長(zhǎng),種子法和移植法可以提高修復(fù)海草床的遺傳多樣性,對(duì)海草床破壞性小,是值得大力提倡的海草床修復(fù)方法。但是目前種子法大多依靠人工作業(yè),受限條件多,作業(yè)效率低,成本高,成苗率低,缺少自動(dòng)化作業(yè)裝備,無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模海草床生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的施工作業(yè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型提供一種適用于海草種子自動(dòng)化播種的裝置和方法,解決現(xiàn)有種子法修復(fù)海草床效率低下的技術(shù)問(wèn)題。具體設(shè)計(jì)方案如下:
2、一種適用于海草種子自動(dòng)化播種的裝置,其特征在于:包括框架(1)、種子播種裝置(2)、控制箱(3)、電源箱(4)、水下行走機(jī)構(gòu)(5);所述種子播種裝置(2)可設(shè)置多個(gè)(可根據(jù)播種需要的行距及框架寬度調(diào)整數(shù)量),豎直并排固定安裝在框架(1)上,可根據(jù)需要布置在框架的前部、中間或后部;所述框架(1)的底板開孔,可供多組種子播種裝置(2)從孔洞下探至海床表面或從海床表面收回;框架(1)安裝在水下行走機(jī)構(gòu)(5)上;
3、所述種子播種裝置(2)包括固定支架(6)、滑動(dòng)組件(7)、波紋管(15)、分料器(16)、泥丸箱(17)、泥丸箱支座(20);所述固定支架(6)為兩個(gè)并排的直立桿固定在框架(1)上,上部用橫梁相連,其兩個(gè)直立桿豎直方向上設(shè)置軌道(11);泥丸箱(17)的下部出口與所述分料器(16)的上部入口固定連接連通,所述分料器(16)的下端出口經(jīng)由波紋管(15)與滑動(dòng)組件(7)中的放料管(10)連接連通;所述分料器(16)的腹腔內(nèi)設(shè)置圓柱或圓形的分料輪(22),分料輪(22)的圓周均勻開設(shè)多個(gè)(數(shù)量可調(diào)整)料槽,料槽的大小與種子泥丸(8)相適應(yīng),每個(gè)料槽內(nèi)僅可容納1顆種子泥丸(8),分料輪(22)設(shè)置動(dòng)力裝置沿中心軸或中心轉(zhuǎn)動(dòng),從而可將從分料器(16)入口落入分料輪(22)料槽內(nèi)的種子泥丸(8)旋轉(zhuǎn)帶到分料器(16)下端出口掉下;所述波紋管(15)可伸縮,上端口與分料器(16)的出口固定連接;所述泥丸箱(17)通過(guò)泥丸箱支座(20)固定在固定支架(6)上;
4、所述滑動(dòng)組件(7)包括長(zhǎng)方形滑動(dòng)架體(18)、放料管(10)、緊固連接件一(9)、緊固連接件二(14)、開溝犁(13)、覆土板(12)、壓輪(19)、壓輪架(21);滑動(dòng)架體(18)側(cè)面設(shè)置滑塊等與軌道(11)匹配可沿軌道上下滑動(dòng);所述放料管(10)的上端口與波紋管(15)的下端口固定連接;所述放料管(10)上下部分的四周或上下部分的側(cè)面分別通過(guò)緊固連接件一(9)和緊固連接件二(14)與滑動(dòng)架體(18)固定在一起;所述開溝犁(13)固定在放料管(10)的下部,犁尖朝著裝置前進(jìn)方向,開溝犁(13)的底部位于放料管(10)底端向下30~50mm(即海草種子播種深度);所述覆土板(12)固定在放料管(10)的下部且位于放料管(10)的后面,覆土板(12)犁尖朝向與開溝犁(13)方向相反,覆土板(12)的底部與放料管(10)的底端平齊;所述壓輪(19)通過(guò)壓輪架(21)固定在滑動(dòng)架體(18)上,布置在覆土板(12)的后方,壓輪的底部與覆土板(12)的底部平齊;
5、所述種子泥丸(8)裝在泥丸箱(17)中,是在海草種子泥丸的外面包裹一層網(wǎng)孔布制成的,網(wǎng)孔布使用棉制或麻制的可降解材料制作,海草種子泥丸是用粘土泥和細(xì)沙包裹海草種子制作,粘土和細(xì)沙的密度大于海水的密度,可保證種子泥丸(8)的重力大于海水的浮力;
6、所述種子播種裝置上還設(shè)置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(電動(dòng)推桿或其它裝置),由電源箱(4)提供動(dòng)力,控制箱(3)控制,用以控制滑動(dòng)組件(7)沿軌道(11)上下滑動(dòng);所述電源箱(4)分別與控制箱(3)和水下行走機(jī)構(gòu)(5)、種子播種裝置上還設(shè)置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、分料輪(22)的動(dòng)力裝置等電纜連接,給他們以及其它動(dòng)力組件提供電源;所述控制箱(3)通過(guò)連接線纜與各動(dòng)力組件(包括水下行走機(jī)構(gòu)(5)、種子播種裝置上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、分料輪(22)的動(dòng)力裝置等)連接,用以控制動(dòng)作組件的動(dòng)作;
7、一種適用于海草種子自動(dòng)化播種的裝置的作業(yè)方法,具體包括以下步驟:
8、第一步,預(yù)制海草種子泥丸:將海草種子、適量粘土和細(xì)沙與適量海水混合,制成含水率60~70%的海草種子泥丸,泥丸直徑在10~20mm,每顆泥丸包種子5~10粒;再使用可降解材料制作的網(wǎng)孔布(網(wǎng)孔密度:每英寸長(zhǎng)度內(nèi)經(jīng)線緯線根數(shù)之和為40~70)將海草種子泥丸貼壁包裹在其中(去掉多余的網(wǎng)孔布),形成播種用的種子泥丸(8),泥丸外包的網(wǎng)孔布可防止泥丸在一定時(shí)間內(nèi)不由于海水浸泡而散化;然后將一定量的種子泥丸(8)充裝在泥丸箱(17)內(nèi);
9、第二步,播種海草種子泥丸:將裝置送到待播種海域,在控制箱(3)、電源箱(4)的操控下,滑動(dòng)組件(7)沿著軌道(11)向下滑動(dòng),使開溝犁(13)的底部插入海床底約30~50mm(即預(yù)定的海草種子播種深度),波紋管(15)隨著滑動(dòng)組件(7)的下滑而伸長(zhǎng),此時(shí)放料管(10)的底端、覆土板(12)及壓輪(19)的底部與海床表面平齊;水下行走機(jī)構(gòu)(5)驅(qū)動(dòng)裝置往前行走,帶動(dòng)開溝犁(13)在海床上開溝,同時(shí)分料器(16)中的分料輪(22)開始旋轉(zhuǎn),泥丸箱(17)中的種子泥丸(8)一個(gè)一個(gè)的掉入分料輪(22)朝上的料孔,當(dāng)分料輪(22)旋轉(zhuǎn)到料孔向下的位置時(shí),料孔內(nèi)的種子泥丸(8)在重力作用下掉落,經(jīng)波紋管(15)、放料管(10)掉入開溝犁(13)犁出的溝中,緊跟在放料管(10)之后的覆土板(12)將開溝犁(13)犁出的泥土覆蓋在溝槽里的種子泥丸(8)上,接著壓輪(19)再將覆土壓實(shí),通過(guò)控制分料輪(22)旋轉(zhuǎn)速度和水下行走機(jī)構(gòu)(5)行走速度來(lái)控制種子泥丸的播種間距;
10、第三步,播種停止:當(dāng)裝置前行播種到某個(gè)位置要停止播種時(shí),水下行走機(jī)構(gòu)(5)停止前進(jìn),同時(shí)分料輪(22)上電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng);然后滑動(dòng)組件(7)沿著軌道(11)向上滑動(dòng),使滑動(dòng)組件(7)脫離海床表面,波紋管(15)隨著滑動(dòng)組件(7)的上滑而收縮,完成海草種子在海床上的播種動(dòng)作;裝置移動(dòng)進(jìn)行避障或上浮補(bǔ)裝種子泥丸的操作,需要再播種時(shí)重復(fù)第二步和第三步。
11、與相關(guān)技術(shù)相比較,本實(shí)用新型提供的一種適用于海草種子自動(dòng)化播種裝置具有如下
12、有益效果:
13、1、該裝置將海草種子泥丸包裹在繩帶之中,可以準(zhǔn)確控制種子播種數(shù)量和間距,保證播種作業(yè)的穩(wěn)定和可控。
14、2、種子泥丸通過(guò)放料管下落播種,可以避免播種時(shí)海水流動(dòng)對(duì)種子泥丸的擾動(dòng)。
15、3、播種時(shí)將種子泥丸鋪播在開溝犁開出的溝中,然后覆土壓實(shí),種子泥丸被準(zhǔn)確地掩埋在海床下,不易被海水沖走。
16、4、該裝置實(shí)現(xiàn)了開溝-播種-覆土-壓實(shí)的連續(xù)播種,可以搭載在水下作業(yè)平臺(tái)上進(jìn)行自動(dòng)化作業(yè),施工效率高。