光环境调控对开蕨种群恢复与保育

植物的生长与光环境具有很强的关联性，林内光环境复杂多变，幼苗比成年个体对环境因子更加敏感，因此需要根据幼苗对光的响应状况采取必要的抚育措施。遮阴度过高或者全光照都不利于对开蕨生长。遮阴度过大，抑制了光合作用正常进行，降低了光合产物的含量，从而阻碍了生物量的积累。

通过比较对开蕨对不同光环境下的生长及光合能力的影响，得到最佳光环境为透光率56%，在表型指标和光能利用指标上均最高，是对开蕨植株生长发育、生物量积累和生态适应的最佳光环境。根据最佳光环境进行割冠或遮阳调控，使对开蕨移栽后的光环境达到透光率56%左右，种群恢复过程中宜选择郁闭度较高的林下，不能满足透光率的林下采用环境因子控制罩进行环境控制。

笔者团队为解决对开蕨野外移栽过程中对林分郁闭度、空气湿度等环境因子的要求严格而导致成活率极低的难题，研发出一种适用于对开蕨林下恢复的小环境控制罩（实用新型专利“ZL 2019 2 1532069.3”），以恢复和扩大对开蕨野生种群。具体内容如下：

一种适用于对开蕨林下恢复的小环境控制罩，具体包括，见图7—图10：

图7　一种适用于对开蕨林下恢复的小环境控制罩示意图

罩体，包括：周向侧壁，由透明材料制成，其下端设置有通风通孔；顶盖，由透明材料制成，设置在所述周向侧壁上部，所述顶盖上设置有遮阳网；骨架，用于支撑所述周向侧壁和所述顶盖。

插杆，设置在所述罩体下部，用于将所述罩体固定在土壤中。

加湿系统，用于对罩体内加湿。

优选的，所述周向侧壁、所述顶盖由阳光板制成。

优选的，所述遮阳网密度为30%～50%。

优选的，所述插杆长度为25～40cm。

图8　一种适用于对开蕨林下恢复的小环境控制罩示意图

图9　水箱结构示意图

优选的，所述通风通孔底侧至所述周向侧壁底侧距离为4～6cm，所述通风通孔为多个。(www.xing528.com)

优选的，所述骨架、所述插杆材料均为铝合金。

优选的，所述加湿系统包括：处理器；湿度传感器，设置在所述罩体内，所述湿度传感器与所述处理器电连接；继电器，与所述处理器电连接；水箱；水泵，设置在所述水箱内，所述继电器控制所述水泵电路通断；雾化喷头，与所述水泵通过水管连接。

图10　加湿系统原理图

附图标记说明：1.周向侧壁；2.通风通孔；3.顶盖；4.遮阴网；5.骨架；6.插杆；7.湿度传感器；8.雾化喷头；9.水管；10.水箱桶体；11.集雨板；12.水箱顶盖；13.水流通道。

优选的，所述电源包括太阳能电池板、蓄电池，所述太阳能电池板将太阳能转换的电能存储在所述蓄电池中。

优选的，所述雾化喷头的水雾颗粒细微≤70微米。

优选的，所述水箱包括：水箱桶体；集雨板，设置在所述水箱桶体侧壁顶部四周；水箱顶盖，与所述水箱桶体侧壁顶部配合设置，所述水箱顶盖与所述水箱桶体之间设置有水流通道。

本实用新型提供了一种适用于对开蕨林下恢复的小环境控制罩，可以为对开蕨野外移栽提供了适宜的郁闭度、空气湿度等环境。

本技术方案的工作原理：湿度传感器7接收罩体内的湿度的信号经A/D转换后传递给处理器，处理器经判断，如果湿度小于阈值，则通过继电器控制水箱中的水泵运行，水泵将水箱中的水泵入水管9传递给雾化喷头8。当湿度到达阈值时，处理器根据收到的湿度信号，通过继电器控制水泵停止工作，从而停止加湿。

所述加湿系统包括：处理器，本实施例使用的是STC8A8K64S4A12单片机；湿度传感器7，设置在所述罩体内，所述湿度传感器7与所述处理器电连接；继电器，与所述处理器电连接；水箱；水泵，设置在所述水箱内，所述继电器控制所述水泵电路通断；雾化喷头8，与所述水泵通过水管9连接。

提供了遮阴网密度为40%，该密度下，可以提供适合对开蕨生长的顶盖的透光率。提供了周向侧壁1、所述顶盖3的材料，阳光板透光好，质量轻，同时经久耐用。提供了一种插杆6的长度，长度为30cm，该长度下，足以有效地将罩体固定在土壤中。提供了一种通风通孔2底侧至所述周向侧壁1底侧距离，即使用时通风通孔2底侧与地面土壤的距离。通风通孔2底侧与地面存在一定距离，可以有效防止通风通孔2被地面的落叶等杂物阻塞而影响罩体内的通风。提供了一种水箱，该水箱设置有集雨板11。则在首次使用时在水箱中加满水后，水箱依然可以自己收集雨水，收集的雨水通过水流通道13流入水箱桶体10以内。水泵输送水的水管，也可以通过水流通道13伸出水桶从而连接雾化喷头8。由于设置水箱顶盖12，则可以减少水箱内水体的挥发。

本技术方案的有益效果：通过加湿系统自动控制罩体内的湿度，从而可以保证更长时间的加湿系统的正常运行，减少科研人员的维护成本。