CN101995346A

CN101995346A - 一种树干流截流方法

Info

Publication number: CN101995346A
Application number: CN2009100134378A
Authority: CN
Inventors: 苗永刚; 朱教君; 于立忠; 李玉清
Original assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Current assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2011-03-30

Abstract

本发明涉及一种树干流截流方法。具体为首先形成不漏水层，在去除树皮的树干光滑处缠绕塑料布，并在光滑树干的上端塑料布外在缠绕折叠后的弹性膜，而后用铁丝拧紧；其次将塑料布上缘下卷包裹弹性膜，并用铁丝拧紧；再次形成不透水塑料围兜，将塑料布下缘上兜使去除树皮的光滑树干包裹其中，并用铁丝拧紧；最后在形成的不透水塑料围兜下缘固定导引水流的导管，使水流导入测量装置。通过本发明截流方法能截流95％～98％的树干茎流，并便于实行，对水质没有影响，适合树干流水量水质测定要求。

Description

一种树干流截流方法

技术领域

本发明涉及一种树干流截流方法。

背景技术

在具有森林植被的流域里，森林和水是生态系统中最活跃、最有影响的因素。研究森林对降雨的截流作用和滞流作用，具有其在理论和实践上的意义。树干流是由枝叶汇集到树干的降雨和直接降落到树干的降雨形成的。林外的降雨、穿透雨和树干流三者不仅在数量上不同，而且在起始时间。持续时间都有所不同。在降雨过程中，降雨首先满足林冠蓄水即树叶和连接树叶细小分枝的蓄水容量。当林冠的蓄水容量得以满足后，开始出现穿透降雨，同时随着降雨的不断增多，树木分枝蓄水量达到饱和，多余雨水顺着树枝逐级汇总到树干，满足树干蓄水量后，多余水分在树干上以股状流下形成树干流。

传统和通用的树干流测定，是在每个径级中选择2～3棵树形和树冠有代表性的标准树，用不透水的柔软材料作成槽状(承接槽)，螺旋形地环绕在树于基部，并用塑料管将树干茎流导入测量装置。承接槽与树干及导水管的结合部必须用沥青、橡皮泥等防水材料密封，以保证树干径流完全导入测量装置。

由于现有树干流截流装置所需材料需要沥青、橡皮泥或者需要难于获得的软不透水材料，不仅材料缺乏，操作难度大而效果不理想，由于水分容易外溢，致使截取水量不准，同时由于所用材料中多含有易于溶解于水的化学物质，而不利于测定树干流水质。

发明内容

本发明的目的是提供一种简便有效、材料廉价易得，使用效果可靠的树干流截流方法。

为实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：

树干流截流方法：首先形成不漏水层，在去除树皮的树干光滑处缠绕塑料布，并在光滑树干的上端塑料布外再缠绕折叠后的弹性膜，然后用铁丝拧紧；其次将塑料布上缘向下卷、包裹弹性膜，并用铁丝拧紧；再次形成不透水塑料围兜，将塑料布下缘上兜、使去除树皮的光滑树干包裹其中，并用铁丝拧紧；最后在形成的不透水塑料围兜下缘固定导引水流的导管，使水流导入测量装置。

所述去除树皮的树干光滑处距离地表1m～1.5m，所述塑料布为光滑无孔，长150cm～300cm，宽100cm～200cm；弹性膜为长150cm～350cm，宽100cm～150cm。

所述形成不漏水层时去除树皮的树干光滑处宽20cm～30cm，其上缘与塑料布上缘30cm～40cm平齐缠绕，然后将弹性膜折叠成宽10cm～20cm缠绕在光滑树干的上端塑料布外。

所述形成不透水塑料围兜时，将塑料布下缘上兜使去除树皮的光滑树干包裹其中，塑料布边缘用铁丝缠绕固定于未处理的树干处。

所述不透水塑料围兜下扎一个孔，用长3cm～5cm的树枝导引水流进入导引水流的导管中，所述导引水流的导管为硬塑料管和软塑料管相连接的导管，硬塑料管一端固定于不透水塑料围兜下缘，软塑料管长100cm～250cm，内径2.5cm～3cm；硬塑料管长15cm～20cm，内径为2cm～2.5cm。

本发明所具有的优点：

1.材料易于购买，价格低廉。本发明所用材料均为日常常见上产生活材料，能够在市面上方便购买，不需要大型仪器设备，不需要专业技术，在实际应用中材料价格便宜，适于推广应用。

2.适用范围广。本发明所需要原料不会对水质产生影响，适合树干流截流测定水质；同时采用本发明树干流截流装置能够截流95％以上水分，有利于树干流流量观测。

3.操作简便。本发明树干流截流装置的制备操作简便易行，所需工具镰刀、钳子、铁锹都是普通工具，方便获得；树干处理只是用镰刀将枯老树皮削除，操作难度小而不伤树木。

4.环境安全。本发明采取的材料安全可靠，使用完成后能够回收，在森林中使用对树木无不良影响，材料不易于分解，无毒无害对环境友好，并不造森林土壤和水分污染。

5.应用范围广泛。本发明树干流截流装置能够应用于松树、蒙古栎、水曲柳、杨树等树木，应用范围广，不会对树木产生伤害进而影响树木生长发育。

附图说明

图1为本发明树干流截流示意图。(其中1.粗糙树干，2.铁丝，3.上兜塑料，4.下卷塑料，5.兜水处，6.硬塑料管，7.软塑料管)

具体实施方式

实施例1测定落叶松

所需材料为长200cm，宽100cm厚塑料布；长150cm宽100cm具有弹性的泡沫地膜；内径2.5cm，长200cm软塑料管；内径为2.0cm，长15cm硬塑料管和10号铁线300cm，2.5L塑料桶等。

树干流截流方法：选择大、中、小三个径级，每个径级选取三颗具有代表性的落叶松1，在距离地面1m处用镰刀削除粗糙树皮，使之露出一段宽20cm的光滑树干，在削除树干同时以不伤树干为准，同时尽量削除树干上的大小沟壑，使之尽量光滑。

首先形成不漏水层，去除树皮的树干光滑处上缘与塑料布上缘30cm～40cm平齐缠绕，将其紧紧缠绕于树干上，并在光滑树干的上端塑料布外在缠绕折叠成宽10cm厚5cm的弹性地膜的长条，而后用铁丝拧紧，使其紧贴光滑树干处，能够截留水分。

其次将紧贴树干的塑料布上缘下卷4紧紧包裹住弹性膜，并用铁丝2拧紧，形成的弹性地膜截流装置不透水，并使水分顺利下淌。

再次形成不透水塑料围兜，将塑料布下缘上兜3使去除树皮的光滑树干包裹其中，并用铁丝将塑料固定在粗糙树皮处，形成一处兜水处5。同时使塑料接合处尽量上提，使其处水分能够流到低处存储。

最后在形成的固定导引水流的导管，使水流导入测量装置。

所述在不透水塑料围兜下扎一个孔，用长3cm～5cm的树枝导引水流进入导引水流的紧密相连不漏水的长15cm的硬塑料管6连接200cm软塑料管7的导管中，用两道铁丝将硬塑料管口固定于不透水塑料围兜下缘。

用水桶盛两升水，在截流装置上缘贴着树皮缓缓倾倒，可见水分沿着粗糙树干缓缓下淌，存水处水分越来越多。如有水分从塑料布下缘露出，说明铁丝对弹性地膜条固持不紧，需要调整到不漏水为止。

在1m～2m范围内地面上选取一点，将软塑料管管口导入2.5升塑料桶内，并将塑料桶固定于地面上，使水分顺利流入并存储，以便测量。

经过实际验证，将两升水缓缓倾在截流装置上游树干上，水分能够沿着粗糙树皮下淌进入塑料兜，并沿着小孔排入塑料桶，截留率达到95％～98％；而在16mm降雨量时，截流装置同样能够截留树干流雨水1.8L。同时，截流装置不存在沥青、橡皮泥等化学物质，因而对水质影响较小，利于树干流水量和水质的测量。

实施例2

与实施例1不同之处在于：测定蒙古栎

所需材料为长100cm，宽100cm厚塑料布；长100cm宽80cm具有弹性的泡沫地膜；内径2.5cm，长100cm软塑料管；内径为2.0cm，长15cm硬塑料管和10号铁线200cm，2.5L塑料桶等。

树干流截流方法：同样选择大、中、小三个径级，每个径级选取三颗具有代表性的蒙古栎，在距离地面1m处用镰刀削除粗糙树皮，使之露出一段宽15cm的光滑树干，在削除树干同时以不伤树干为准，同时尽量削除树干上的大小树皮间的缝隙，使之树干表皮尽量光滑。

首先形成不漏水层，去除树皮的树干光滑处上缘与塑料布上缘30cm平齐缠绕，将其紧紧缠绕于树干上，并在光滑树干的上端塑料布外在缠绕折叠成宽10cm厚5cm的弹性地膜的长条，而后用铁丝拧紧，使其紧贴光滑树干处，能够截留水分。

其次将紧贴树干的塑料布上缘下卷紧紧包裹住弹性膜，并用铁丝拧紧，形成的弹性地膜截流装置不透水，并使水分顺利下淌。

再次形成不透水塑料围兜，将塑料布下缘上兜使去除树皮的光滑树干包裹其中，并用铁丝将塑料固定在粗糙树皮处，形成一处兜水处。同时使塑料接合处尽量上提，使其处水分能够流到低处存储。

最后在形成的固定导引水流的导管，使水流导入测量装置。

用盛水工具量装一定量清水，在截流装置上缘贴着树皮缓缓倾倒，可见水分沿着粗糙树干缓缓下淌，存水处水分渐多。水分从塑料布下缘露出，说明铁丝对弹性地膜条固持不紧，需要调整塑料布，勒紧铁丝到不漏水为止。

将长15cm的硬塑料管连接200cm软塑料管，要求两管相连紧密不漏水，用两道铁丝将硬塑料管固定，使塑料管口固定于塑料兜水最多处，在正对塑料管管口位置，用铁丝扎一小孔，使水分能够流出，用一段小木棍植入塑料兜和管口之间，导引水流流入塑料管而不外泄，使截流误差减小。

在1m～2m范围内地面选取一点，将软塑料管管口导入2.5升塑料桶内，并将塑料桶固定于地面上，使水分顺利流入并存储，以便测量树干流水量和水质。

经过实际验证，将一定量的水缓缓倾在截流装置上游树干上，水分能够沿着粗糙树皮下淌流入塑料兜，并沿着小孔排入塑料桶，截留率达到95％以上；在经历16mm至64mm降雨量时，截流装置能够截留大部分树干流。由于不存在沥青橡皮泥等物质，因此所截流水分对测定水中全氮、铵态氮、硝态氮和全磷等无影响。

实施例3

与实施例1、2不同之处在于：测定花曲柳

所需材料为长200cm，宽150cm厚塑料布；长200cm宽150cm具有弹性的泡沫地膜；内径2.5cm，长200cm软塑料管；内径为2.0cm，长15cm硬塑料管和10号铁线300cm，2.5L塑料桶等。

树干流截流方法：选择大、中、小三个径级的花曲柳，每个径级选取三颗具有代表性的花曲柳，在距离地面1m处用镰刀削除粗糙树皮，使之露出一段宽20cm的光滑树干，在削除树干同时以不伤树干为准。

首先形成不漏水层，去除树皮的树干光滑处上缘与塑料布上缘40cm平齐缠绕，将其紧紧缠绕于树干上，并在光滑树干的上端塑料布外在缠绕折叠成宽12cm厚8cm的弹性地膜的长条，而后用铁丝拧紧，使其紧贴光滑树干处，能够截留水分。

其次将紧贴树干的塑料布上缘下卷紧紧包裹住弹性膜，并用铁丝拧紧，形成的弹性地膜截流装置不透水，并使水分顺利下淌。下卷塑料布从塑料布上缘到其20cm处。

再次形成不透水塑料围兜，将塑料布下缘上兜使去除树皮的光滑树干包裹其中，并用铁丝将塑料固定在粗糙树皮处，形成一处兜水处。同时使塑料接合处尽量上提，使其处水分能够流到低处存储。上兜塑料布从下缘起至下缘110cm处。

将紧贴树干的塑料布上缘20cm下卷，使其紧紧包裹住扎紧的弹性地膜条，形成的弹性地膜与厚塑料布紧贴树干，使截流装置不透水，并使水分能够沿着下卷塑料顺利下淌。

用盛水装置盛一定量水分，在截流装置上缘贴着树皮模仿树干流缓缓倾倒，可见水分沿着粗糙树干缓缓下淌，进入截流装置区，存水处水分越来越多。如果看见水分从塑料布下缘露出，说明铁丝对折叠弹性地膜固持不紧，需要调整到，直到不漏水为止。

将长15cm的硬塑料管连接200cm软塑料管，要求两管相连紧密不漏水，用两道铁丝将硬塑料管口固定与塑料兜水最多处，在正对塑料管管口位置，用铁丝扎一漏水孔，使水分能够流出，用一段细小木棍植入塑料兜和管口之间，形成导流装置导引水流流入塑料管而不外泄。

在1m～2m范围内地面选取一点，将软塑料管管口导入2.5升塑料桶内，并将塑料桶固定于地面上，使水分顺利流入并存储，以便测量。

经过实际验证，将2L水缓缓倾在截流装置上游树干模仿自然降雨形成树干流，水分能够沿着粗糙树皮缝隙下淌进入截水塑料兜，并沿着漏水小孔和导流棍被塑料管导入塑料桶，截留率达到95.2％以上；在16mm降雨时，截流装置同样能够截留树干流。利于计算树干流水量，同时所截流水分利用树干流水质的监测。

Claims

1.一种树干流截流方法，其特征在于：首先形成不漏水层，在去除树皮的树干光滑处缠绕塑料布，并在光滑树干的上端塑料布外再缠绕折叠后的弹性膜，然后用铁丝拧紧；其次将塑料布上缘向下卷、包裹弹性膜，并用铁丝拧紧；再次形成不透水塑料围兜，将塑料布下缘上兜、使去除树皮的光滑树干包裹其中，并用铁丝拧紧；最后在形成的不透水塑料围兜下缘固定导引水流的导管，使水流导入测量装置。

2.按权利要求1所述的树干流截流方法，其特征在于：所述去除树皮的树干光滑处距离地表1m～1.5m，所述塑料布为光滑无孔，长150cm～300cm，宽100cm～200cm；弹性膜为长150cm～350cm，宽100cm～150cm。

3.按权利要求1所述的树干流截流方法，其特征在于：所述形成不漏水层时去除树皮的树干光滑处宽20cm～30cm，其上缘与塑料布上缘30cm～40cm平齐缠绕，然后将弹性膜折叠成宽10cm～20cm缠绕在光滑树干的上端塑料布外。

4.按权利要求1所述的树干流截流方法，其特征在于：所述形成不透水塑料围兜时，将塑料布下缘上兜使去除树皮的光滑树干包裹其中，塑料布边缘用铁丝缠绕固定于未处理的树干处。

5.按权利要求1所述的树干流截流方法，其特征在于：所述不透水塑料围兜下扎一个孔，用长3cm～5cm的树枝导引水流进入导引水流的导管中，所述导引水流的导管为硬塑料管和软塑料管相连接的导管，硬塑料管一端固定于不透水塑料围兜下缘，软塑料管长100cm～250cm，内径2.5cm～3cm；硬塑料管长15cm～20cm，内径为2cm～2.5cm。