本實用新型涉及波浪環境下植物生理生化響應機制研究技術領域，特別是涉及一種植物長期暴露于淺水波環境的模擬裝置。

背景技術：

海岸生態護岸是一種直接、有效保護海陸交界帶的方式，在保護岸線和維持海陸界面生態系統平衡中發揮著重要作用。采用植物進行海岸生態護岸是目前海岸保護工程發展的趨勢，相比于傳統的海堤和防洪堤壩等硬質護岸方式，生態護岸能夠提供生境、維持生物多樣性，同時在應對海平面上升、風暴潮侵襲方面更具穩定性和經濟效應。關于植物在生態護岸中發揮消減波浪作用的研究已經十分豐富，但目前波浪作用下植物生理生化響應機制研究尚存在空白。

波浪淺化是指波浪由海洋向陸地傳播的過程中水深變淺，導致波長減小、波高增加、波周期保持不變，波浪由深水波過渡為淺水波的過程。鹽沼植物生長于波浪淺化后的淺水波區域。因為鹽沼植物長期暴露于不同波浪條件下的生理生化響應機制尚未闡明，所以我們通過監測長期波浪脅迫下鹽沼植物關鍵生理生化指標從而對植物健康狀況進行判斷，進而為生態護岸植物物種選擇、移植時間確定等提供科學依據。

目前，傳統的波浪水槽以推板式的造浪方法為主，不能長期造浪并進行較長周期的植物生理生化響應機制研究。

因此，亟需設計一種植物長期暴露于淺水波環境的模擬裝置，以便模擬用于生態護岸的植物的真實生長環境，進而對植物的生理生化響應機制進行長周期研究。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種植物長期暴露于淺水波環境的模擬裝置，能夠實現不同波浪參數條件下，植物生理生化響應機制在長時間尺度上的研究。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種植物長期暴露于淺水波環境的模擬裝置，包括水箱和內置在所述水箱中的植物培養盒，以及依次鉸接且鉸接軸相互平行的曲柄、連桿和牽引桿，所述植物培養盒連接于所述牽引桿的非鉸接端，所述曲柄與動力源連接，并通過所述連桿和所述牽引桿帶動所述植物培養盒相對所述水箱內的靜水在水平方向以呈正弦變化的速度做直線往復運動，以模擬植物長期暴露于淺水波環境的狀態。

本實用新型的模擬裝置采用相對運動的原理，通過曲柄-連桿-牽引桿形成的組件實現對植物培養盒的驅動，進而帶動植物培養盒相對水箱內的靜水在水平方向做直線往復運動，此時，植物培養盒的速度呈正弦變化，能夠模擬淺水波中水質點的運動，進而通過植物培養盒相對靜水的運動模擬植物生長于淺水波環境下的狀態。相對于傳統的推板造浪，本實用新型將水質點相對植物的運動轉化為植物相對水質點的運動，進而突破了傳統推板造浪方式不能長時間提供理想波浪環境的技術瓶頸，能夠長時間進行模擬，進而為植物長期暴露于淺水波環境下生理生化響應機制的研究提供基礎，最終為生態護岸植物物種的選擇和移植時間的確定等提供科學依據。并且，本實用新型還可以通過調節曲柄的轉動周期、轉動半徑等參數對植物相對水運動的周期和波高進行調節，以模擬植物生長于波浪參數可控的波浪環境下，研究不同的波浪參數對植物生理生化響應機制的影響。

可選地，所述曲柄的延伸方向設有兩個以上的鉸接位，所述連桿通過鉸接件可拆卸地鉸接于其中一個所述鉸接位。

可選地，所述鉸接位為鉸接孔，兩個以上的所述鉸接孔在所述曲柄的延伸方向依次連通形成貫通槽，所述鉸接件能夠在所述貫通槽內移動，以改變所述連桿所鉸接的所述鉸接位。

可選地，所述貫通槽的延伸方向設有標尺，用于指示各所述鉸接位至所述曲柄的轉動中心的距離。

可選地，還包括矯正器，具有與所述牽引桿配合的矯正孔，以使得所述牽引桿在水平方向做直線往復運動。

可選地，所述植物培養盒處于運動方向兩端的部分為流線型，中間為用于承載培養介質的方形盒體。

可選地，還包括連接于所述牽引桿的非鉸接端的組合架，所述組合架承載有兩個以上所述植物培養盒，各所述植物培養盒在水平面內垂直于運動方向間隔分布。

可選地，各所述植物培養盒可升降地安裝于所述組合架。

可選地，所述組合架包括橫架和豎架，所述豎架的上端與所述橫架可升降連接，下端設有與各所述植物培養盒匹配的安裝位；所述橫架與所述牽引桿的非鉸接端連接，所述水箱的頂部兩端均設有與運動方向同向延伸的導軌，所述橫架的兩端與各自同端的所述導軌滑動或滾動配合。

可選地，所述組合架還包括設于所述豎架下端的安裝架，所述安裝架在水平面內垂直于運動方向延伸，并在其延伸方向設有兩個以上所述安裝位，各所述植物培養盒吊掛于與各自對應的所述安裝位。

可選地，所述組合架還包括與所述安裝位一一對應的吊架和與所述安裝架同向延伸的輔助架，各所述吊架的上端吊掛于與各自對應的所述安裝位，下端用于掛裝所述植物培養盒；所述輔助架連接在相鄰所述植物培養盒的吊掛點之間。

可選地，還包括與所述動力源信號連接的控制器，所述動力源為步進電機，所述控制器用于控制所述步進電機的轉動周期，以控制植物按照淺水波的波周期以正弦變化的速度做直線往復運動。

可選地，所述水箱的底部安裝有滑輪或滾輪；

和/或，所述水箱設有第一支架；

和/或，所述動力源設有第二支架，以支撐所述動力源至與所述曲柄相對應的位置。

附圖說明

圖1為本實用新型所提供模擬裝置的原理示意圖；

圖2為本實用新型所提供模擬裝置在一種實施方式中的正視圖；

圖3為圖2所示模擬裝置的俯視圖；

圖4為本實用新型所提供模擬裝置中矯正器一種設置方式的立體結構示意圖；

圖5為本實用新型所提供模擬裝置中植物培養盒一種設置方式的立體結構示意圖；

圖6為圖5所示植物培養盒的俯視圖；

圖7為本實用新型所提供模擬裝置中組合架一種設置方式的立體結構示意圖。

圖1-7中：

水箱1、導軌11、滾輪12、第一支架13、植物培養盒2、流線型 21、方形盒體22、曲柄3、貫通槽31、連桿4、牽引桿5、動力源6、第二支架61、支撐平臺62、矯正器7、矯正孔71、組合架8、橫架81、豎架82、安裝架83、吊架84、輔助架85、調節閥86、控制器9。

具體實施方式

本實用新型提供了一種植物長期暴露于淺水波環境的模擬裝置，能夠實現不同波浪參數條件下，植物生理生化響應機制在長時間尺度上的研究。

以下結合附圖，對本實用新型進行具體介紹，以便本領域技術人員準確理解本實用新型的技術方案。

本文所述的方位以模擬裝置的使用狀態為參照，使用時，垂直于地面的方向為上下方向、垂向或豎向，指向地面的方向為下，遠離地面的方向為上；在與垂向相垂直的平面為水平面，在水平面內，運動方向即為平行于植物培養盒2運動時所指向的方向，為便于描述，可以定義為前后方向，指向曲柄3的方向為前，背離曲柄3的方向為后；在水平面內，橫向可以為水平面內任意一個與前后方向相交的方向。

由于鹽沼植物生長于波浪淺化后的淺水波區域，故本文僅對淺水波環境進行模擬，下面結合圖1對模擬裝置的原理進行詳細說明。

在深水波中，自水面至水底部水質點的運動軌跡均為圓形，但圓形軌跡的半徑會逐漸減小，直至水深為L/2(L為波長)時，圓形運動軌跡的半徑趨近于零。在淺水波中，水質點的運動軌跡為橢圓，自水面至水底部橢圓形的運動軌跡逐漸變扁，在水底部時，水質點的運動軌跡變為一條直線(假設水質點的運動為無旋的)。

淺水波中水深h和波長L之間存在如下關系：

h/L≤1/20 (式1)

淺水波中水質點在水平方向的速度表達式為：

式中，u為水質點在水平方向的速度；H為波高；g為重力加速度； k為波數(k＝2π/L)；T為波周期；x為水平方向的位置；t為時間。

理論和實驗觀測表明，淺水波水質點在垂向的速度相比于水平方向的速度很小，可以忽略不計，故此處忽略了淺水波中水質點在垂向的流速，將水質點在豎直方向的流速記為零。

如圖1所示，曲柄-連桿機構中的曲柄OP在步進電機的驅動下，以R為半徑，O點為圓心做圓周運動(圖中的圓形虛線為P點的運動軌跡)，進而帶動連桿PQ(長度為l)運動，使得Q點及與Q點剛性連接的物體在OQ這一水平方向做直線往復運動。

此時Q點及其下方所帶動物體在水平方向的速度可表示為：

式中，u＇為Q點及其下方所帶動的物體在水平方向的速度；ω為角速度；θ為t時間內轉動角度；T＇為步進電機帶動曲柄連桿機構的轉動周期。

當PQ的長度l遠大于OP的長度R時，即：l>>R時，Q點及其下方所帶動的物體在水平方向的速度可近似表達為正弦函數：

淺水波中水質點在水平方向的流速表達式為余弦函數(式2)，曲柄連桿帶動的物體在水平方向的運動速度表達式為正弦函數(式5)，二者存在相互轉化關系，聯立式2及式5，對于給定的x位置，若使兩者波形一致可以推導出：

T'＝T (式6)

即：曲柄-連桿機構的轉動周期T'與淺水波的波周期T相等；對于固定水深h，曲柄連桿的曲柄長度R與淺水波的波高H存在相互轉化關系。

由上述分析可知，可以采用曲柄-連桿機構模擬淺水波中水質點的運動。

誠如背景技術所述，推板造浪的方式不能長時間造浪：一方面，由于波浪水槽一般長10-20米，推動整個水槽水流產生波浪機械系統負荷較大，難以長時間運行；另一方面，封閉水槽內長期造浪會導致波浪不斷反射疊加，使得波形散亂，難以滿足實驗需要的理想波浪條件。

針對上述技術問題，結合上述原理，本實用新型設計了一種植物長期暴露于淺水波環境的模擬裝置，采用相對運動的原理，通過曲柄- 連桿機構帶動植物運動，使得植物模擬淺水波中水質點的運動，對植物長期暴露于淺水波的狀態進行模擬，進而為植物生理生化響應機制的研究提供基礎。

如圖2和圖3所示，本實用新型提供了一種植物長期暴露于淺水波環境的模擬裝置，包括水箱1和置于水箱1中的植物培養盒2，水箱1內可以根據需要注入海水，以浸沒處于水箱1中的植物培養盒2，使得植物培養盒2內所培養的植物處于部分淹沒狀態。本實用新型還包括依次鉸接的曲柄3、連桿4和牽引桿5，其中，曲柄3與動力源6 連接，在動力源6的帶動下轉動，連桿4的一端與曲柄3鉸接，另一端與牽引桿5鉸接，具體可以將曲柄3、連桿4和牽引桿5的端部作為鉸接端，并鉸接形成連桿組件，并且各鉸接處的鉸接軸相互平行，以使得曲柄3、連桿4和牽引桿5處于同一平面內或者處于相互平行的面內，進而保證曲柄-連桿-牽引桿的驅動可靠性，使得動力能夠在同一方向穩定地傳遞至牽引桿5。當動力源6驅動曲柄3轉動時，曲柄3帶動連桿4與其鉸接的一端繞其轉動半徑做圓周運動，由于連桿 4與牽引桿5鉸接的一端在上下方向的運動被限制，則當連桿4的一端做圓周運動時，連桿4的另一端在水平方向做直線往復運動，并帶動與其鉸接的牽引桿5也在水平方向做直線往復運動；并且，根據上述原理可知，牽引桿5在水平方向的速度呈正弦變化。與此同時，牽引桿5以其與連桿4的鉸接端相對的一端構成非鉸接端，植物培養盒 2即連接于牽引桿5的非鉸接端，且植物培養盒2與牽引桿5在水平方向剛性連接，牽引桿5即可帶動與其剛性連接的植物培養盒2在水平方向以呈正弦變化的速度做直線往復運動，水箱1內的水處于靜止狀態，則植物培養盒2相對于水箱1內的靜水做直線往復運動，這種運動實際上模擬了淺水波中水質點的運動，從而模擬植物長期暴露于淺水波環境的狀態。

本實用新型的模擬裝置，利用曲柄-連桿-牽引桿組成的連桿組件帶動植物培養盒2在水平方向以呈正弦變化的速度做直線往復運動，模擬淺水波中水質點的運動，進而對植物暴露于淺水波的狀態進行模擬；與現有技術中推板造浪相比，對植物培養盒2驅動所需的能量較小，能夠持續進行長期模擬，并且與推板造浪相比，流線型的植物培養盒2的運動將水流阻力減到最低，不會對水箱1內的靜水產生較大沖擊，水箱1內的水能夠保持相對靜止，不會因反射造成的波形散亂等問題影響模擬的真實性和可靠性，能夠模擬植物長期暴露于淺水波環境，滿足實驗需求。可見，本實用新型突破了推板造浪方式不能長時間提供理想波浪環境的技術瓶頸，為植物長期暴露于淺水波環境下生理生化響應機制的研究提供了基礎。

同時，在曲柄3的延伸方向可以設有兩個以上的鉸接位，連桿4 可以選擇性的鉸接于其中一個鉸接位，具體可以通過鉸接件可拆卸地鉸接于該鉸接位，從而選擇合適的轉動半徑，以改變所模擬的淺水波的波高。此處所述的轉動半徑是指由曲柄3的轉動中心至連桿4與曲柄3的鉸接點在曲柄3延伸方向上的距離，該轉動半徑相當于上文中提到的OP的距離R，與所模擬的淺水波的波高H存在相互轉化關系。

在一種具體實施方式中，上述的鉸接位可以為鉸接孔，兩個以上的鉸接孔在曲柄3的延伸方向依次連通，形成一個與曲柄3同向延伸的貫通槽31，可以該貫通槽31延伸方向上的任一點作為圓心、以與鉸接件相匹配的尺寸作為半徑形成一個鉸接孔，那么，鉸接件沿貫通槽31移動時，即可選定不同的鉸接孔，從而改變連桿4所鉸接的鉸接位，獲取不同的轉動半徑。此時，通過貫通槽31的設置，基本上可以使得連桿4以無級調節的方式選取鉸接位，從而實現轉動半徑的無級調節，提高調節精度，進而實現對波高的精細模擬。

還可以在貫通槽31的延伸方向設置標尺，用于指示各鉸接位至曲柄3的轉動中心的距離，即用于標注R的大小，以便本領域技術人員根據需要選擇合適的轉動半徑，并提高更換轉動半徑時的便捷性，無需在每次更換轉動半徑后進行測量。

貫通槽31的結構型式多樣，可以由曲柄3的轉動中心延伸一定長度，也可以大致在曲柄3的整個長度方向上分布，以提高鉸接位調節的靈活性，擴展調節范圍；或者，貫通槽31可以距離曲柄3轉動中心一定距離的位置為起點向背離轉動中心的方向延伸一定長度，只要能夠形成行之有效的調節范圍，供給連桿4進行鉸接即可。根據貫通槽31結構型式的不同，標尺也可以進行區別設置，如標尺可以在整個曲柄3的長度方向上延伸，也可以僅在貫通槽31對應的位置進行標注，具體標注的形式不限于能夠直接讀出轉動半徑的大小，也可以通過間接計算得到。

如圖4所示，本實用新型還可以包括矯正器7，該矯正器7設有與牽引桿5相配合的矯正孔71，牽引桿5貫穿該矯正孔71，并在矯正孔71的限制作用下保持水平方向的直線往復運動，以確保牽引桿5 的運動處于水平方向。

矯正孔71可以與牽引桿5采用軸孔的配合方式，一方面能夠允許牽引桿5相對矯正孔71在水平方向運動，另一方面又可以限制牽引桿5在水平方向以外的其他方向的運動。

矯正器7可以設置為方形塊狀結構，并在該方形塊狀結構的中間形成一個在水平方向貫通的圓孔，該圓孔即為矯正孔71，牽引桿5能夠水平地貫穿該矯正孔71，使得矯正孔71對牽引桿5的運動進行限制，起到矯正限位的作用，避免牽引桿5在水平方向以外的其他方向產生運動。

如圖5和圖6所示，本實用新型的植物培養盒2，處于運動方向兩端的部分可以為流線型21，中間部分可以設置為用于承載培養介質的方形盒體22。

所謂流線型21是指，該曲面上任意點處的切線和該點的氣流或水流的流動矢量方向一致，其特征在于卵狀的形體和平滑的外表。流線型結構在運動中能夠最大限度的減小物體所受到的外界阻力。具體到本實用新型中，由于植物培養盒2處于運動方向兩端的部分均為流線型21，且處于兩流線型結構中間的部分為方形盒體22，故本實用新型中，流線型21的后端(對應植物培養盒2的中間部分)并沒有采用尖端設置的結構型式，而是通過一個方形盒體22連接。

在運動方向上，植物培養盒2以其兩端的流線型結構減小水流對運動產生的阻力；在中間部分的方形盒體22內裝載土壤等培養介質，然后在該方形盒體22的區域內種植植物，便于確定植物的種植密度，具體可以在方形盒體22內裝滿培養介質，并將方形盒體22的上端開口，使得種植的植物暴露于方形盒體22的外部。同時，還可以在培養介質的表面覆蓋紗布等，以減小運動過程中水流對培養介質的沖刷。植物培養盒2具體可以采用亞克力材料制成，并且，兩端的流線型21 可以設置為空心的結構型式，以減小植物培養盒2的重量。當植物培養盒2的中間設置為方形盒體22時，本領域技術人員可以該方形盒體 22的各邊為參照采用行列式的排列方式種植植物，使得每個植物之間的間距固定或者按照一定的規律分布，相對于流線型21的結構，方形盒體22更容易確定植物的種植密度。

在上述基礎上，本實用新型還包括連接于牽引桿5的非鉸接端的組合架8，該組合架8承載有兩個以上的植物培養盒2，各植物培養盒 2在水平面內垂直于運動方向間隔分布。此時，在運動方向上，各植物培養盒2的相對位置保持一致，能夠進行平行實驗，以滿足實驗結果的統計學要求。為更好地滿足平行實驗的需求，組合架8可以承載三個植物培養盒2，且三個植物培養盒2中相鄰兩者之間的間距保持相等。

如圖7所示，組合架8可以與植物培養盒2采用可升降的安裝方式，使得各植物培養盒2能夠升降，以改變在水箱1內的浸沒高度；尤其當植物長期浸沒在水中，因呼吸不暢而影響植物的生長時，采用可升降的結構型式，能夠定期或者根據需要將植物培養盒2升高至水面以上，為植物提供呼吸環境，然后再將植物下降至部分浸沒狀態，繼續進行實驗。這種結構設置較為靈活，還可以根據需要調整植物的浸沒高度，在滿足實驗需求的同時兼顧植物的生長需求，使得實驗能夠長期進行。

為實現植物培養盒2的升降，本實用新型的組合架8可以包括橫架81和豎架82，豎架82上下延伸，且豎架82的上端與橫架81可升降連接，下端設有與各植物培養盒2匹配的安裝位，使得各植物培養盒2能夠安裝于豎架82的下端。當需要升降植物培養盒2時，只需改變豎架82與橫架81的安裝位置，向上或向下移動豎架82即可，操作簡單方便，且無需直接伸入水面以下直接對植物培養盒2進行操作，更加易于實現，能夠更好地滿足實驗需求。

具體而言，豎架82與橫架81可以采用調節閥86等連接件實現可升降連接，具體可以設置相互匹配的連接孔或者卡接位等連接結構，然后通過調節閥86等連接件實現定位，并在需要進行升降調節時解除定位，選擇合適的高度后再重新安裝固定。或者，也可以在豎架82 與橫架81上分別設置相互配合的齒輪齒條，并設置為能夠自鎖的結構型式，使得齒條在上下方向延伸，然后通過驅動齒輪轉動改變豎架82 的上下位置，從而升降植物培養盒2。

同時，如圖2和圖3所示，可以將橫架81與牽引桿5的非鉸接端連接，在水箱1的頂部兩端均設有導軌11，導軌11與運動方向同向延伸，橫架81的兩端與各自同端的導軌11滑動或者滾動配合。當牽引桿5在水平方向運動時，即可帶動橫架81沿導軌11在水平方向上運動，由于橫架81與豎架82在水平方向的相對位置固定，通過橫架81即可帶動豎架82及其下端所連接的植物培養盒2在水平方向運動。

此時，采用導軌11可以對橫架81進行支撐和導向，一方面提高了植物培養盒2在水平方向的運動精度，另一方面還可以對各植物培養盒2進行可靠的支撐，使得各植物培養盒2保持在同一高度，更好地滿足平行實驗的需求。

橫架81可以在水平面內垂直于運動方向延伸，即橫架81可以平行于各植物培養盒2的分布方向進行設置，此時，橫架81與豎架82 在前后方向的運動同步性較高，能夠提高動力傳遞的可靠性。同時，橫架81不限于沿運動方向的垂向延伸，本領域技術人員也可以根據需要調整橫架81的延伸方向，例如，使得橫架81在水平面內偏離運動方向的垂向較小角度，只要不影響對植物培養盒2的驅動即可。

再者，本實用新型的組合架8還包括設于豎架82下端的安裝架 83，該安裝架83在水平面內垂直于運動方向延伸，并且，在安裝架 83的延伸方向設有兩個以上的安裝位，各植物培養盒2吊掛在各自對應的安裝位。或者，本領域技術人員可以根據需要為各植物培養盒2 設置一個集成的安裝位，以實現統一裝配。

采用安裝架83的結構型式，將各植物培養盒2的安裝位集成于安裝架83，然后將各植物培養盒2統一吊掛于安裝位，可以實現對各植物培養盒2的統一調配，還可以提高各植物培養盒2的穩定性，尤其能夠保持各植物培養盒2的相對位置，保證實驗條件。

此外，組合架8還可以包括吊架84和輔助架85，吊架84與各安裝位一一對應，輔助架85與安裝架83同向延伸，各吊架84的上端吊掛于各自對應的安裝位，下端用于掛裝植物培養盒2，此時，吊架84 可以上下延伸，具體可以設置兩個以上的豎桿，分別與植物培養盒2 的兩側吊裝連接。輔助架85連接在相鄰的植物培養盒2的吊掛點之間，以起到輔助加強作用，具體可以與各吊架84與植物培養盒2的吊掛點相連接，可以采用螺紋連接、焊接等連接方式。

此外，如圖3所示，本實用新型還可以包括與動力源6信號連接的控制器9，具體可以采用步進電機作為動力源6，通過控制器9控制該步進電機的轉動周期，如上所述，該步進電機的轉動周期與淺水波的波周期一致，因此，通過控制步進電機的轉動周期，可以控制植物按照淺水波的波周期以正弦變化的速度做直線往復運動。

本實用新型還可以設置輔助結構，以提高使用便捷性。例如，水箱1的底部可以安裝滑輪或者滾輪12，以輔助實現水箱1的移動，根據需要為水箱1選擇合適的安裝位置。水箱1還可以設有第一支架13，以便對水箱1進行支撐，提高水箱1的穩定性，第一支架13的上端可以與水箱1的頂部固定連接，第一支架13的下端可以相對水箱1向外傾斜，以提高支撐可靠性，并且，第一支架13的下端還可以設置吸盤等結構，以穩定地固定于地面。動力源6可以設有第二支架61，該第二支架61的頂部可以設置支撐平臺62，然后將動力源6和曲柄3安裝在該支撐平臺62，以使得動力源6處于與曲柄3相對應的高度位置，進而提高對曲柄3驅動的可靠性。其中，第二支架61可以類比第一支架13進行設置。此處所述的第一、第二，僅用于區分表示兩個支架，不表示對設置順序的特殊限定。

本實用新型的工作過程如下：

首先按照圖2構建好模擬裝置，將海水注入水箱1并設定好水深，此處所述的水深是指水箱1內所注入的海水的水面所達到的高度，與注水量以及水箱1的規格有關；然后，將細紗布包裹好的土壤作為培養介質填滿植物培養盒2，用細紗布包裹土壤來減少水流沖刷造成的侵蝕；利用組合架8上的調節閥86設定植物培養盒2中的植物在水箱 1內被海水淹沒的深度；因為實驗中模擬植物所處淺水波的波周期與曲柄的轉動周期相等，因此，設置控制器9，驅動步進電機按照設定的轉動周期轉動，進而帶動植物按照淺水波的波周期以正弦變化的速度做直線往復運動，從而模擬植物生長于不同波周期的淺水波中。

根據波高和曲柄的轉動半徑之間的轉化關系，可以將波高參數轉化為曲柄的轉動半徑，模擬植物生長于不同波高環境中；啟動控制器 9和步進電機的開關，通過曲柄-連桿機構帶動植物培養盒2中的植物在水平方向做直線往復運動，模擬淺水波中水質點的運動，運用相對運動的原理，模擬植物長期暴露于波浪參數(包括波周期、波高)可控的淺水波中，進而監測植物生理生化對波浪脅迫的響應機制。

完成上述一組固定水深、波周期和波高的實驗后，更改水箱1的水深，利用控制器9設定步進電機的轉動周期，調節曲柄-連桿機構中曲柄的轉動半徑，重復以上實驗步驟，完成其他波浪參數條件下的實驗。

以上對本實用新型所提供植物長期暴露于淺水波環境的模擬裝置進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。