CN103018423B - 测量灌木降雨截留量的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种测量灌木降雨截留量的装置和方法，该测量灌木降雨截留量的装置包括第一薄壁桶、第二薄壁桶和上下开口的漏斗，以及用于固定支撑所述测量灌木降雨截留量的装置的支撑架；所述第一薄壁桶的下端口与所述漏斗的上开口密封连接；所述第二薄壁桶的下端口与所述漏斗的下开口密封连接；所述漏斗的侧壁底部设有若干个出水孔，所述出水孔与雨量计连接；其中，所述第一薄壁桶的内径大于灌木的冠幅，所述漏斗下开口的内径大于灌木的地径直径。本发明适用于野外长期观测自然状态灌木层对自然降雨的截留过程，既不破坏灌木层原生状态，又能方便测量和记录灌木层在自然降雨状态下的降雨截留过程。
Description
技术领域
本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种适用于野外长期观测自然状态灌木层对自然降雨的截留过程的测量灌木降雨截留量的装置和方法。
背景技术
灌木截留降雨是森林生态水文的不可或缺的一个环节，灌木层参与到森林生态系统的物质和能量循环，对森林生态系统灌木层降雨截留的研究对于阐明森林生态系统的水文过程和水源涵养功能具有重要的意义。现有技术中对森林系统灌木层截留能力的研究主要有两种方法：（1）在灌木林下布设多点雨量桶，通过雨量桶面积浅层枯落图冠层投影面积换算灌木截留雨量，但这种方法对于长势较好，冠形完整的灌木较为合适，对稀疏的林下小灌木不太实用；（2）利用脱脂吸湿棉吸取雨后灌木叶片上残留的降雨，利用电子天平称量前后重量变化，这种方法存在较大的人为操作误差，同时电子天平的精度也严重制约着实验数据的准确性。上述两种试验方法都存在着一定的缺陷，因此，有必要研制一种野外试验观测装置，既不破坏灌木层原生状态，又能方便测量和记录灌木层在自然降雨状态下的降雨截留过程，更准确全面地研究水分在灌木层的传输和移动规律，揭示该水文作用层的水分传输机制。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种适用于野外长期观测自然状态灌木层对自然降雨截留量的测量装置和方法。
（二）技术方案
为达上述目的，本发明的测量灌木降雨截留量的装置，其包括第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和上下开口的漏斗3，以及用于固定支撑所述测量灌木降雨截留量的装置的支撑架；所述第一薄壁桶1的下端口与所述漏斗3的上开口密封连接；所述第二薄壁桶2的下端口与所述漏斗3的下开口密封连接；所述漏斗3的侧壁底部设有若干个出水孔4，所述出水孔4与雨量计连接；其中，所述第一薄壁桶1的内径大于灌木的冠幅，所述漏斗3下开口的内径大于灌木的地径直径。
优选的，所述出水孔4内在垂直于雨水流动的方向上设有滤网。
优选的，所述支撑架为轴向设置在所述漏斗3外侧壁上的三个或三个以上活动支架5。
优选的，所述活动支架5可固定铰接在所述漏斗3外侧壁上，以调节所述活动支架5与地面的角度。
优选的，所述第一薄壁桶1、第二薄壁桶2为圆柱形；所述漏斗3为圆台形。
优选的，所述第二薄壁桶2为矩形金属片相对两侧边相对卷合而成；并将所述相对两侧边可拆卸地无缝扣合在一起。
优选的，所述漏斗3为可拆分的两部分轴向拼接而成；并将所述两部分可拆卸地无缝扣合在一起。
采用所述的测量灌木降雨截留量的装置进行测量灌木降雨截留量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.选择一颗灌木，用第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和漏斗3套住所述灌木，使所述灌木的树枝在所述漏斗3之上；
S2.连接漏斗3和活动支架5，并按照灌木所在地的坡度调节活动支架；
S3.将雨量计与出水孔4连接，对灌木截留降雨过程进行测量。
优选的，进行S1时先将所述灌木的树枝绑成一捆，用第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和漏斗3从上往下套住所述灌木，待所述灌木的树枝在所述漏斗3之上后，松开所述灌木的树枝。
优选的，进行S1时先将所述第二薄壁桶2沿轴向打开，待所述第二薄壁桶2套住灌木的地径后，将所述第二薄壁桶2无缝扣合，再将漏斗3沿轴向打开，待所述漏斗3套住灌木的地径后，将所述漏斗3无缝扣合，然后将所述第一薄壁桶1和所述第二薄壁桶2安装在所述漏斗3上。
（三）有益效果
本发明采用上述技术方案提供的装置，适用于野外长期观测自然状态灌木层对自然降雨的截留过程，既不破坏灌木层原生状态，又能方便测量和记录灌木层在自然降雨状态下的降雨截留过程，更准确全面地研究水分在灌木层的传输和移动规律，揭示该水文作用层的水分传输机制。
附图说明
图1是本发明的测量灌木降雨截留量的装置的结构图；
图2是本发明的测量灌木降雨截留量的装置的俯视图。
图中，1：第一薄壁桶；2：第二薄壁桶；3：漏斗；4：出水孔；5：活动支架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的测量灌木降雨截留量的装置作进一步详细说明。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例1
如图1和图2所示，本发明的测量灌木降雨截留量的装置，其包括第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和上下开口的漏斗3，以及用于固定支撑测量灌木降雨截留量的装置的支撑架；第一薄壁桶1的下端口与漏斗3的上开口密封连接；第二薄壁桶2的下端口与漏斗3的下开口密封连接；漏斗3的侧壁底部设有若干个出水孔4，出水孔4与雨量计连接；其中，第一薄壁桶1的内径大于灌木的冠幅，漏斗3下开口的内径大于灌木的地径直径。
出水孔4内在垂直于雨水流动的方向上设有滤网，防止杂物由出水孔4进入雨量计。支撑架为轴向设置在漏斗3外侧壁上的多个活动支架5。活动支架5的个数为三个。活动支架5可固定铰接在所述漏斗3外侧壁上，以调节活动支架5与地面的角度，来保持测量灌木降雨截留量的装置的轴线竖直，以适应不同坡度的灌木所在地的坡度，保持灌木的自然状态，使测量结果更真实可靠，有利于研究人员对不同地域灌木的降雨截留过程的进行研究和分析。
其中，第一薄壁桶1和第二薄壁桶2为方桶，漏斗3为正棱台形。
采用测量灌木降雨截留量的装置进行测量灌木降雨截留量的方法，包括以下步骤：
S1.选择一颗灌木，用第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和漏斗3套住所述灌木，使灌木的树枝在漏斗3之上；
S2.连接漏斗3和活动支架5，并按照灌木所在地的坡度调节活动支架，使灌木保持自然状态；
S3.将雨量计与出水孔4连接，对灌木截留降雨过程进行测量。
具体的，在进行S1时，先将灌木的树枝绑成一捆，用第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和漏斗3从上往下套住所述灌木，待灌木的树枝在漏斗3之上后，松开灌木的树枝。
优选的，所述雨量计为自记雨量计，可自动记录灌木截留降雨过程，方便研究人员对灌木截留降雨过程的研究，也使对灌木截留降雨过程的测量更加精确。
采用上述实施例提供的装置，适用于野外长期观测自然状态灌木层对自然降雨的截留过程，既不破坏灌木层原生状态，又能方便测量和记录灌木层在自然降雨状态下的降雨截留过程。
实施例2
与实施例1不同之处在于第一薄壁桶1、第二薄壁桶2为圆柱形；漏斗3为圆台形。其中，第二薄壁桶2为矩形金属片相对两侧边相对卷合而成；并将相对两侧边可拆卸地无缝扣合在一起。漏斗3为可拆分的两部分轴向拼接而成；并将两部分可拆卸地无缝扣合在一起。
采用测量灌木降雨截留量的装置进行测量灌木降雨截留量的方法，包括以下步骤：
S1.选择一颗灌木，用第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和漏斗3套住所述灌木，使灌木的树枝在第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和漏斗3形成的凹槽之上；
S2.连接漏斗3和活动支架5，并按照灌木所在地的坡度调节活动支架，使灌木保持自然状态；
S3.将雨量计与出水孔4连接，对灌木截留降雨过程进行测量。
具体的，在进行S1时，先将所述第二薄壁桶2沿轴向打开，待所述第二薄壁桶2套住灌木的地径后，将所述第二薄壁桶2无缝扣合，再将漏斗3沿轴向打开，待所述漏斗3套住灌木的地径后，将所述漏斗3无缝扣合，然后将所述第一薄壁桶1和所述第二薄壁桶2安装在所述漏斗3上。
本发明的测量灌木降雨截留量的装置，适用于野外长期观测自然状态灌木层对自然降雨的截留过程，既不破坏灌木层原生状态，又能方便测量和记录灌木层在自然降雨状态下的降雨截留过程，更准确全面地研究水分在灌木层的传输和移动规律，揭示该水文作用层的水分传输机制。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴。
Claims (10)
1.一种测量灌木降雨截留量的装置，其特征在于，该测量灌木降雨截留量的装置包括第一薄壁桶（1）、第二薄壁桶（2）和上下开口的漏斗（3），以及用于固定支撑所述测量灌木降雨截留量的装置的支撑架；所述第一薄壁桶（1）的下端口与所述漏斗（3）的上开口密封连接；所述第二薄壁桶（2）的下端口与所述漏斗（3）的下开口密封连接；所述漏斗（3）的侧壁底部设有若干个出水孔（4），所述出水孔（4）与雨量计连接；其中，所述第一薄壁桶（1）的内径大于灌木的冠幅，所述漏斗（3）下开口的内径大于灌木的地径直径。
2.根据权利要求1所述的测量灌木降雨截留量的装置，其特征在于，所述出水孔（4）内在垂直于雨水流动的方向上设有滤网。
3.根据权利要求2所述的测量灌木降雨截留量的装置，其特征在于，所述支撑架为轴向设置在所述漏斗（3）外侧壁上的三个或三个以上活动支架（5）。
4.根据权利要求3所述的测量灌木降雨截留量的装置，其特征在于，所述活动支架（5）可固定铰接在所述漏斗（3）外侧壁上，以调节所述活动支架（5）与地面的角度。
5.根据权利要求1所述的测量灌木降雨截留量的装置，其特征在于，所述第一薄壁桶（1）、第二薄壁桶（2）为圆柱形；所述漏斗（3）为圆台形。
6.根据权利要求5所述的测量灌木降雨截留量的装置，其特征在于，所述第二薄壁桶（2）为矩形金属片相对两侧边相对卷合而成；并将所述相对两侧边可拆卸地无缝扣合在一起。
7.根据权利要求6所述的测量灌木降雨截留量的装置，其特征在于，所述漏斗（3）为可拆分的两部分轴向拼接而成；并将所述两部分可拆卸地无缝扣合在一起。
8.采用权利要求1-7任一项所述的测量灌木降雨截留量的装置进行测量灌木降雨截留量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.选择一颗灌木，用第一薄壁桶（1）、第二薄壁桶（2）和漏斗（3）套住所述灌木，使所述灌木的树枝在所述漏斗（3）之上；
S2.连接漏斗（3）和活动支架（5），并按照灌木所在地的坡度调节活动支架；
S3.将雨量计与出水孔（4）连接，对灌木截留降雨过程进行测量。
9.根据权利要求8所述的测量灌木降雨截留量的方法，其特征在于，进行S1时先将所述灌木的树枝绑成一捆，用第一薄壁桶（1）、第二薄壁桶（2）和漏斗（3）从上往下套住所述灌木，待所述灌木的树枝在所述漏斗（3）之上后，松开所述灌木的树枝。
10.根据权利要求8所述的测量灌木降雨截留量的方法，其特征在于，进行S1时先将所述第二薄壁桶（2）沿轴向打开，待所述第二薄壁桶（2）套住灌木的地径后，将所述第二薄壁桶（2）无缝扣合，再将漏斗（3）沿轴向打开，待所述漏斗（3）套住灌木的地径后，将所述漏斗（3）无缝扣合，然后将所述第一薄壁桶（1）和所述第二薄壁桶（2）安装在所述漏斗（3）上。
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