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一种水力传播的湿地植物种子捕获装置及方法与流程

来源：花匠小妙招时间：2025-05-15 19:45

本发明涉及生态工程技术领域，具体涉及一种用于湿地植物的种子捕获装置及方法。

背景技术：

湿地植物(wetlandplant)泛指生长在湿地环境中的植物，广义的湿地植物是指生长在沼泽地、湿原、泥炭地或者低潮时水深不超过六米的水域中的植物；狭义的湿地植物是指生长在水陆交汇处，土壤潮湿或者有浅层积水环境中的植物。湿地植物除了能够直接给人类提供工业原料、食物、观赏花卉、药材等，还在湿地生态系统中发挥关键作用。

水力传播是湿地植物最主要的传播途径之一，对湿地植物繁殖及湿地恢复具有重要的生态学意义。目前对湿地植物水播种子的获取方式是使用尼龙网捞取，这种方式费时费力，难以掌控植物种子成熟时间，获取量较少，给获得大量的湿地植物种子造成了困难。

因此，采用合适的装置，收获湿地植物种子是非常必要的。

现有技术中目前也存在一些结构各异的植物种子的捕获装置，例如，现有的一种捕获湿地植物水播种子的装置，其包括立杆、长方形立板、多个长方形板、多个棕榈纤维滤网和多个矩形框，长方形立板沿其长度方向的其中一个宽侧面上由上至下设置有呈水平放置的多个长方形板，呈水平放置的多个长方形板的厚度方向的一个宽侧面均与长方形立板连接，每个长方形板的上长板面上均设置有一个倾斜放置的矩形框，多个矩形框平行设置，设置在长方形板的上长板面上的矩形框的厚度方向的一个宽侧面均与长方形立板的长度方向的宽侧面连接，设置在长方形板的上长板面上的矩形框的厚度方向的另一个宽侧面与各自相应的长方形板的上长板面连接，且每个矩形框的下长面与各自相应的长方形板的上长板面之间均具有夹角，每个矩形框的上长面上均铺设有一个棕榈纤维滤网，每个棕榈纤维滤网的边缘与各自相应的矩形框的边缘连接，立杆的上端与长方形立板的另一个宽侧面的底端连接。

另一种现有的河流系统中水播种子的捕获装置，包括圆筒、聚酯垫布层、盖板、木桩、固定绳和两个塑料瓶，圆筒的内径为25～30cm，圆筒的长度为25～30cm，两个塑料瓶沿圆筒的长度方向对称安装在圆筒的两侧壁上，两个塑料瓶上均设置有瓶盖，塑料瓶的容积为1.5～3升，圆筒的内壁上设置有聚酯垫布层，盖板盖在圆筒的一端上，盖板上加工有中心通孔，中心通孔的内径与聚酯垫布层的内径一致设置，圆筒通过固定绳系在木桩的上端。

上述现有装置虽然考虑到水位波动，设置了多层网罩，对水位下降过程种子收获较为有效，但当水位上涨时，低层网罩收获的种子容易被水冲走；木质材料在水中长时间浸泡易损坏；接触面或收集口过小，不易于种子采集；未能对收获种子进行区分，并不能满足收获水力传播植物种子的简便高效的普适性要求。

本领域亟需开发出一种结构简单、成本低廉、范围广、效率高的新装置，用于收获水力传播的植物种子，尤其是湿地植物种子。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种收获水力传播的湿地植物种子的有效装置及方法，该装置简便易行、成本低，可对收获种子进行简单分类，进一步为湿地植物的人工繁殖奠定良好基础。

本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种水力传播的植物种子的捕获装置，其特征在于，包括浮力基座和至少1个锥形网罩；所述锥形网罩为底面开放的锥形结构，其锥面上布设有若干网孔；所述网孔上设置有可供水和植物种子穿入但能阻止植物种子穿出的结构；所述锥形网罩的底面与浮力基座的顶面连接；所述捕获装置可通过固定部件被固定在水中某一位置；所述浮力基座提供的浮力f浮满足下述条件：

g装置-0.8×ρ水gv装置≤f浮≤g装置-0.4×ρ水gv装置；

所述g装置指捕获装置的重量，所述ρ水指水密度，所述g为重力系数，所述v装置指捕获装置体积。

采用锥形结构的网罩，其与水体的锥形接触面可以保证大面积地与水体接触，从而尽可能多地捕获水力传播的植物种子；所述浮力基座的浮力设置保证本发明的捕获装置安装在水中可以一部分浸泡在水中，一部分露出水面，具体为，浮力可使置于水中的捕获装置的锥形网罩的体积的十分之一至二分之一没在水中，并且如果捕获装置只含一层网罩时恰好满足浮力基座不露出水面，而捕获装置包含多层网罩时，整个装置不沉底，这种结构设置也是为了更好地大量捕获水播植物种子。

所述锥形网罩为多个；多个锥形网罩套叠形成复层网罩单元；位于最内层的锥形网罩为底层网罩，位于最外层的锥形网罩为收集口网罩，位于底层网罩和收集口网罩之间的为中间层网罩。

所述收集口网罩、中间层网罩、底层网罩上的网孔大小依次缩小；所述底层网罩上的网孔大小可透水但不透过植物种子。

所述中间层网罩包括2个或多个锥形网罩，它们上面的网孔由外到内依次缩小。这样设置可以使不同大小的植物种子得以分布在不同网罩层，实现初步的种子分类。

所述捕获装置还包括支架；所述支架一端为固定端，用于固定在水中，另一端为自由端，用于穿过所述浮力基座的安装孔与所述复层网罩单元连接；所述浮力基座设有可套接安装在所述支架上的安装孔。

所述支架为柱状结构；所述自由端设有固定齿，用于与安装孔卡合，从而固定所述复层网罩单元不随水流转动；所述支架的自由端顶部还设有弹簧扣；

优选地，所述浮力基座的安装孔内壁上设有位置、形状、尺寸与所述固定齿相适配的固定槽；

更优选地，所述浮力基座包括顶板和顶板下设置的浮力结构；所述浮力结构选自泡沫结构，和/或，橡胶气囊；所述浮力基座的顶板上还开设有若干透水网孔；

优选地，所述锥形网罩的底面通过螺栓安装于所述浮力基座的顶面上。

所述锥形网罩的锥形结构选自：圆锥形，和/或，方锥形。

可供水和植物种子穿入但能阻止植物种子穿出的结构指，网孔周缘设置的若干硬质弹性纤维；所述硬质弹性纤维朝向捕获装置内部伸出，并与网孔所在平面呈15-30度。

所述硬质弹性纤维成簇地分布在网孔周缘上；每簇硬质弹性纤维之间间隔为3mm；

所述硬质弹性纤维优选为：尼龙丝。

所述网孔为边长0.5mm-1.5cm的方孔。

本发明另一方面提供一种用于捕获水力传播的湿地植物种子的装置，其特征在于，包括所述的捕获装置。

所述收集口网罩为方锥形结构，方锥形结构的每个三角形侧面均为塑料或塑胶材质的三角形网框结构，网框边框厚度小于3mm，网孔为边长1.5cm的方孔；

所述中间层网罩为金属材质的圆锥形网框结构，网孔为边长1-10mm的方孔；

所述底层网罩为纱布材质或金属材质的圆锥形网框结构，网孔为边长小于0.5mm的方孔。

本发明的第三个方面提供一种用于收获水力传播的植物种子的方法，其特征在于，采用所述的捕获装置进行种子收集。

本发明的第四个方面提供一种收获水力传播的湿地植物种子的方法，其特征在于，采用所述的装置进行种子收集。

进一步地，所述方法包括如下具体步骤：(1)在需要获取水力传播的湿地植物种子的湿地植物生长区域内选取安装水域，在安装水域将所述装置的支架的固定端插入水体中以固定安装所述装置；

(2)观察不同湿地植物种子的成熟脱落期；

(3)针对不同湿地植物种子，等其种子成熟脱落后，取出所述装置2复层网罩的中间层网罩，收获采集到的湿地植物的种子。

用于水力传播的湿地植物种子捕获装置，其特征在于，所述种子捕获装置为具有单面收集口的2复层网罩、具有浮力的3浮力基座和1支架组成；所述的2复层网罩收集口上均匀设置有多个网孔，采用尼龙丝、金属网、纱网等材料；所述3浮力基座由泡沫或橡胶气囊组成；所述1支架起固定作用，采用不锈钢材料。

所述1支架为不锈钢材质的柱状结构，附带1-1固定翅(固定齿)，防止采集装置随水流转动，避免水流过大时装置转动导致种子逃离；1-2弹簧扣，使装置套进支架后，不容易逃脱；一端插入水底，另一端套装具有浮力的浮力基座。

所述2复层网罩由2-1收集口网罩、2-2中间层网罩、2-3底层网罩组成，每层网罩间距为3-5cm，多层网罩通过螺栓结构固定在浮力基座上。

所述2复层网罩2-2中间层网罩为1层。

所述2复层网罩2-2中间层网罩为2层。

所述2复层网罩2-2中间层网罩为多层。

所述2复层网罩2-1收集口网罩为塑料或塑胶材质的2-4三角形网框结构，网框边框厚度小于3mm；网孔为边长1.5cm的方形；尼龙丝长1cm左右，5-20根每束，间距3mm，与方形网孔平面呈15-30度角扎于网框上，起到即能使湿地植物种子进入又能阻止湿地植物种子跑出的作用。

所述2复层网罩2-2中间层网罩为金属材质的网框结构，网孔为边长1-10mm的方形；由收集口网罩向内每层中间层网罩网孔逐渐缩小，起到采集并区分湿地植物种子的作用。

所述2复层网罩2-3底层网罩为纱布网或金属材质的网框结构，网孔为边长小于0.5mm的方形，起到即能使水通过又能阻止湿地植物种子跑出的作用。

所述3浮力基座为泡沫或橡胶气囊材质的圆形结构，有3-1透水网孔，使种子捕获装置能够随水位进行同步变化。

一种用于水力传播的湿地植物种子收获的方法，其步骤如下：

(1)在需要获取水力传播的湿地植物种子的湿地植物生长区域内选取安装水域，在安装水域插入种子捕获装置；

(2)观察不同湿地植物种子的成熟脱落期；

(3)针对不同湿地植物种子，等其种子脱落后，取出所述装置2复层网罩的2-2中间层网罩，收获采集的湿地植物的种子。

本发明提供了用于水力传播的湿地植物种子收获的捕获装置及方法。所述装置为具有单面收集口的2复层网罩，所述的2复层网罩收集口上均匀设置有多个通孔，所述种子捕获装置采用尼龙丝、金属网、泡沫、不锈钢等材料支持。

本发明中，该装置2复层网罩的2-2中间层网罩层数是可选的。由于湿地植物的种子大小是不同的，所以，更换不同大小网孔的2-2中间层网罩，便于收获不同的湿地植物种子。2复层网罩的2-1收集口网罩尼龙丝的倾角设计的作用一方面是为适应不同大小的湿地植物种子可以通过；另一方面，也是为了减轻水流冲击而不使种子漏出。

在用所述装置收获湿地植物种子时，将所述装置垂直安放在湿地中，使装置3浮力基座略低于水面高度。

本文中的“水播种子”、“水播植物种子”“水力传播的植物种子”都具有本领域技术人员通常理解的含义，通常指借助水力传播的植物的种子，水媒(水播、水利传播)是除风媒和虫媒两种传播方式之外的另一种种子传播方式。

本发明的所述装置及利用该装置收获湿地植物种子的方法能够在不损伤植物的情况下获取完全发育成熟植物种子。与常规的人工采集种子法相比，种子采集量大。此外，装置一次设立可永久使用。与人工采集种子相比，有以下优点：使用更方便，省时省力；可获取自然成熟脱落的种子，所收获的种子数量相比现有常规种子收获方法高出数倍。总的看来，利用本发明所述装置收获湿地植物种子的方法是进一步为湿地植物的人工繁殖奠定良好基础的有效方法。

附图说明

图1为本发明所述种子捕获装置复层网罩的收集口网罩结构示意图；

图2为本发明所述种子捕获装置复层网罩的中间层、底层网罩结构示意图；

图3为本发明所述种子捕获装置浮力基座结构示意图；

图4为本发明所述种子捕获装置支架结构示意图；

图5为本发明所述种子捕获装置的整体结构示意图。

上述附图中的标记列示如下：1：支架、1-1:固定齿、1-2：弹簧扣；2：锥形网罩、2-1：收集口网罩、2-2：中间层网罩、2-4：网孔；3：浮力基座、3-1：透水孔；

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，但并不以此来限制本发明的范围。

第1组实施例、本发明的植物种子捕获装置

本组实施例提供一种水力传播的植物种子的捕获装置。本组中的所有实施例都具有如下共同特点：所述捕获装置包括浮力基座和至少1个锥形网罩；所述锥形网罩为底面开放的锥形结构，其锥面上布设有若干网孔；所述网孔上设置有可供水和植物种子穿入但能阻止植物种子穿出的结构；所述锥形网罩的底面与浮力基座的顶面连接；所述捕获装置可通过固定部件被固定在水中某一位置；所述浮力基座提供的浮力f浮满足下述条件：

g装置-0.8×ρ水gv装置≤f浮≤g装置-0.4×ρ水gv装置；

所述g装置指捕获装置的重量，所述ρ水指水密度，所述g为重力系数，所述v装置指捕获装置体积。

当捕获装置最大限度地没在水中但又不完全沉没时，整个捕获装置与水体的接触面积最大，因此捕获的种子数量也是最多的。

在进一步的实施例中，所述锥形网罩为多个；多个锥形网罩套叠形成复层网罩单元；位于最内层的锥形网罩为底层网罩，位于最外层的锥形网罩为收集口网罩，位于底层网罩和收集口网罩之间的为中间层网罩。

在一些实施例中，所述收集口网罩、中间层网罩、底层网罩上的网孔大小依次缩小；所述底层网罩上的网孔大小可透水但不透过植物种子。

在优选的实施例中，所述中间层网罩包括2个或多个锥形网罩，它们上面的网孔由外到内依次缩小。

在进一步的实施例中，所述捕获装置还包括支架；所述支架一端为固定端，用于固定在水中，另一端为自由端，用于穿过所述浮力基座的安装孔与所述复层网罩单元连接；所述浮力基座设有可套接安装在所述支架上的安装孔。

在另一些实施例中，所述支架为柱状结构；所述自由端设有固定齿，用于与安装孔卡合，从而固定所述复层网罩单元不随水流转动；所述支架的自由端顶部还设有弹簧扣；

优选地，所述浮力基座的安装孔内壁上设有位置、形状、尺寸与所述固定齿相适配的固定槽；

优选地，所述锥形网罩的底面通过螺栓安装于所述浮力基座的顶面上。

在具体的实施例中，所述锥形网罩的锥形结构选自：圆锥形，和/或，方锥形。由于装置与水面的接触为整周，装置网罩呈斜坡状即可。例如，方锥形的网罩，可以是几个三角形网板拼接组装成的锥形网罩，本发明的装置形状不局限于圆锥形和方锥形，其他形状也可，优选便于生产加工的形状。

在优选的实施例中，可供水和植物种子穿入但能阻止植物种子穿出的结构指，网孔周缘设置的若干硬质弹性纤维；所述硬质弹性纤维朝向捕获装置内部伸出，并与网孔所在平面呈15-30度。

在更具体的实施例中，所述硬质弹性纤维成簇地分布在网孔周缘上；每簇硬质弹性纤维之间间隔为3mm；所述硬质弹性纤维优选为：尼龙丝。

在一些实施例中，所述网孔为边长0.5mm-1.5cm的方孔。孔的形状不受限制，也可以是圆孔、三角孔、异形孔、或其它形状的孔；优选易于生产加工的形状；方孔易于加工，并且在同一平面里，相同通过面积，方形可以安排更多孔的数量。

第2组实施例、本发明的湿地植物种子捕获装置

本组实施例提供一种用于收获水力传播的湿地植物种子的装置，其包括第1组实施例任一项所述的捕获装置。

在具体的实施例中，所述收集口网罩为方锥形结构，方锥形结构的每个三角形侧面均为塑料或塑胶材质的三角形网框结构，网框边框厚度小于3mm，网孔为边长1.5cm的方孔；

所述中间层网罩为金属材质的圆锥形网框结构，网孔为边长1-10mm的方孔；

所述底层网罩为纱布材质或金属材质的圆锥形网框结构，网孔为边长小于0.5mm的方孔。第3组实施例、本发明的植物种子收获方法

本组实施例提供一种用于收获水力传播的植物种子的方法，其特征是，采用第1组实施例任一项所述的捕获装置或第2组实施例任一项所述的装置进行种子收集。

第4组实施例、本发明的湿地植物种子收获方法

本组实施例提供一种收获水力传播的湿地植物种子的方法，其特征是，采用第1组实施例任一项所述的捕获装置或第2组实施例任一项所述的装置进行种子收集。

在具体的实施例中，所述方法还包括：

(1)在需要获取水力传播的湿地植物种子的湿地植物生长区域内选取安装水域，在安装水域插入安装所述装置；

(2)观察不同湿地植物种子的成熟脱落期；

(3)针对不同湿地植物种子，等其种子成熟脱落后，取出所述装置2复层网罩的中间层网罩，收获采集到的湿地植物的种子。

实验例、采用本发明的捕获装置进行水播种子捕获种子捕获装置包括1支架、2复层网罩、3浮力基座；收集口网罩2-1为6块塑胶材质的三角形网框结构，网框边框厚度为3mm；网孔为边长1.5cm的方形，尼龙丝长1cm，20根每束，间距3mm，与方形网孔平面呈30度角扎于网框上；2-2中间层网罩为金属网，设置3层，网孔边长依次为10mm、5mm、2mm；底层网罩为纱布网，网孔边长为0.5mm；3浮力基座为圆形泡沫材质，附有3-1透水网孔，直径40cm。在湿地植物生长区选取多个安装点，在湿地中插入种子捕获装置。莲、菖蒲、黄花鸢尾、水葱、芦苇等湿地植物种子成熟期过后，取出所述种子捕获装置复层网罩的中间层网罩，收获采集到的湿地植物的种子。种子成熟期内放置一周后取回，是人工打捞收获到的湿地植物种子数量的5-15倍。