CN105277664A - 用于水生植物纯蒸腾量的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水蒸腾量的测量装置，尤其是一种用于水生植物纯蒸腾量的测量装置。用于水生植物纯蒸腾量的测量装置，包括实验测定台，所述实验测定台的两侧分别设有实验台支架，每个所述实验台支架上设有托板,托板上设有马利奥特瓶，一侧的马利奥特瓶用于观测水生植物的蒸腾蒸发变化量，另一侧马利奥特瓶用于观测纯蒸发变化量；在实验测定台上，位于马利奥特瓶的下方分别设有供水瓶，每个所述供水瓶通过供水管与马利奥特瓶的底部相连通。本发明具有结构简单、人工操作灵活可靠，环境湿度、温度对该装置的测定影响不大、实用性强的优点，而且成本低、操作简便，且能够实现水生植物自然状态下对其蒸腾量无损测定、经济实用。
Description
技术领域
本发明涉及一种水蒸腾量的测量装置，尤其是一种用于水生植物纯蒸腾量的测量装置。
背景技术
蒸腾是植物重要的生理机能。蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的一个主要动力，促进植物对矿物质的吸收与运输，同时蒸腾作用正常进行时，植物气孔开放，有利于光合作用CO2固定，有利于降低植物体与叶片温度免遭烈日灼伤。作为田间水分循坏重点研究对象之一，长期以来，蒸腾问题受到了水文学、气象学、自然地理、土壤学、农学、林学等多个学科领域共同关注，而植物蒸腾量作为一项重要量化指标，对其测量显得极其必要。由于受外界环境影响与植物本身调节和控制，植物蒸腾测定有一定难度，当前，测定植物蒸腾量方法主要包括水量平衡法（蒸渗仪等）、微气象学方法（波文比-能量平衡法、涡度相关法等）、植物生理学方法（茎流法、气孔计法等），基于理论研发测量仪器主要包括Li-6400光合作用测定系统、称重式蒸渗仪等。随着社会科学进步，各类测定手段都得到了改进，然而，也存在着一些不容忽视问题：（1）测定方法间相关性、可比性和可检验性复杂，为各种方法间同步比较研究带来极大困难；（2）测定方法不够简便实用，仪器设备昂贵且不便维修；（3）对测量环境要求高，否则测量精度偏差；（4）对于水生植物蒸腾测定，水环境使得对仪器测量要求更高，且不便开展测量。目前急需要一种解决现有技术中存在的不足，能够精确地测量水生植物纯蒸腾量的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低、操作简便，且能够实现水生植物自然状态下对其蒸腾量无损测定、经济实用的用于水生植物纯蒸腾量的测量装置。
本发明公开了一种用于水生植物纯蒸腾量的测量装置，其特征在于包括实验测定台1,所述实验测定台1的两侧分别设有实验台支架3，每个所述实验台支架3上设有托板4,托板4上设有马利奥特瓶5，一侧的马利奥特瓶5用于观测水生植物的蒸腾蒸发变化量6，另一侧马利奥特瓶5用于观测纯蒸发变化量10；在实验测定台1上，位于马利奥特瓶5的下方分别设有供水瓶2，每个所述供水瓶2通过供水管9与马利奥特瓶5的底部相连通，供水管9上设有止水开关阀8，在用于观测水生植物蒸腾蒸发变化量6的马利奥特瓶5上方插有待测水生植物7。
所述的实验测定台1由PVC板材制作，规格为3.0×3.0m，主要提供系统操作空间；所述实验台支架3高度为1.2m，下方距离实验台支架3顶部三分之一距离处设置托板4。
两个所述马利奥特瓶5，由PVC材质制成圆柱形，底面直径15cm，高度50cm，刻度精确值0.01cm。供水管9规格为口径20cm，长度80cm。
本发明的操作方法如下：
（1）检查马利奥特瓶密闭性，如密闭性完好则根据实验要求将其放于实验台支架上；否则，采取措施改善密闭性使之满足要求。
（2）实验装置组装。将供水瓶与马利奥特瓶利用波纹管作为供水管进行无缝连接，并检查连接气密性，如气密性良好，则进行下一步安装操作，否则，采取措施使其满足要求。
（3）马里奥特瓶液体填充。将止水开关阀关闭，同时用自来水填充两个马利奥特瓶，使得两个马利奥特瓶刻度线处在同一位置处，并记录此时刻度读数h0。
（4）供水瓶填充。根据水生植物生长环境要求，对供水瓶进行相应营养液填充，使得两个供水瓶中液面处在同一高度且与马里奥特瓶出水口齐平。
（5）水生植物蒸腾量测定。先将待测水生植物置放于左侧供水瓶中，接着观测两个马里奥特瓶液面变化情况，待一定时间段后，两个马里奥特瓶液面刻度数均有明显变化时，分别记录此时两个马里奥特瓶刻度读数h1、h2。
（6）计算待测水生植物纯蒸腾量。如图所示，自然条件下，作物蒸腾蒸发损耗量（即装置左侧马里奥特瓶液面体积变化量）：
（1）
自然条件下，蒸发损耗量（即装置右侧马里奥特瓶液面体积变化量）：
（2）
待测水生植物纯蒸腾量：
（3）
上述式中：—马利奥特瓶底面积，cm2；
—水生植物蒸腾蒸发量，ml；
—水生植物纯蒸发量，ml；
—水生植物纯蒸腾量，ml；
—初始马利奥特瓶刻度值，cm；
、—测定结束时刻左、右两侧马利奥特瓶刻度值，cm。
与现有技术相比，本发明具有结构简单、人工操作灵活可靠，不易损坏，重量轻、易操作,环境湿度、温度对该装置的测定影响不大、实用性强的优点，是一种成本低、操作简便，且能够实现水生植物自然状态下对其蒸腾量无损测定、经济实用的用于水生植物纯蒸腾量的测量装置。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图中所示：1为实验测定台，2为供水瓶，3为实验台支架，4为托板，5为马利奥特瓶，6为蒸腾蒸发变化量，7为待测水生植物，8为止水开关阀，9为供水管，10为纯蒸发变化量。
具体实施方式
实施例1：
参照图1，本发明所提供的用于水生植物纯蒸腾量的测量装置，采用以下技术方案，包括实验测定台1,所述实验测定台1的两侧分别设有实验台支架3，每个所述实验台支架3上设有托板4，托板4上设有马利奥特瓶5，一侧的马利奥特瓶5用于观测水生植物的蒸腾蒸发变化量6，另一侧马利奥特瓶5用于观测纯蒸发变化量10；在实验测定台1上，位于马利奥特瓶5的下方分别设有供水瓶2，每个所述供水瓶2通过供水管9与马利奥特瓶5的底部相连通，供水管9上设有止水开关阀8，在用于观测水生植物蒸腾蒸发变化量6的马利奥特瓶5上方插有待测水生植物7。
实验测定台1，由PVC材质制作，规格为为3.0×3.0m，主要提供系统操作空间；两个实验台支架3，由PVC材质制作而成，实验台支架高度为1.2m，实验台支架下端与实验测定台固定粘结，距离实验台支架顶部三分之一距离处，再固定粘结一个托板，用于提供马利奥特瓶放置空间，托板规格为0.5×0.5m；两个马利奥特瓶，由PVC材质制作成形状为圆柱形，底面直径15cm，高度50cm，刻度精确值0.01cm。左侧马利奥特瓶用于观测水生植物蒸腾蒸发损失量，右侧马利奥特瓶用于观测纯蒸发量；两个止水开关阀，用于开始与终止马利奥特瓶供水；两个玻璃供水瓶出口与马利奥特瓶底端出口用波纹管作为供水管进行无缝连接，提供待测水生植物7的生长环境。
待测水生植物为睡莲，在实验室室内进行，环境温度保持在20-25℃间，湿度保持在35-65%，经测定与计算，马利奥特瓶最大高度为50cm，底面积为176.625cm2。
（1）检查马利奥特瓶密闭性，检查结果为密闭性完好。据实验要求将其放于实验台支架上。
（2）实验装置组装。将供水瓶与马利奥特瓶用波纹管进行无缝连接并安装止水开关阀，检查连接气密性良好。
（3）马里奥特瓶液体填充。将止水开关阀关闭，同时用自来水填充两个马利奥特瓶，使得两个马利奥特瓶刻度线处在同一位置处，并记录此时刻度读数为40cm。
（4）供水管填充。根据睡莲生长环境要求，对供水瓶进行营养液填充，使得两供水瓶中液面处在同一高度且与马里奥特瓶出水口齐平。
（5）蒸腾量测定。将待测水生植物置放于左侧供水管中，接着观测两个马里奥特瓶液面变化情况，数天后，两个马里奥特瓶液面刻度数均有明显变化时，记录左侧马里奥特瓶刻度读数为20cm、右侧马里奥特瓶刻度读数为28cm。
（6）计算纯蒸腾量。
该条件下，水生植物蒸腾蒸发损耗量=176.625×（40-20）=3532.5ml
水生植物纯蒸发损耗量=176.625×（40-28）=2119.5ml
水生植物纯蒸腾量=3532.5-2119.5=1413ml
实施例2：
与实例1不同之处在于供水管9规格为口径20cm，长度80cm。将待测水生植物睡莲放于室外进行，其环境温度保持在25-30℃间，湿度保持在25-50%。利用上述的操作步骤进行最终测定，该条件下水生植物纯蒸腾量为1853ml。
Claims (5)
1.一种用于水生植物纯蒸腾量的测量装置，其特征在于包括实验测定台（1）,所述实验测定台（1）的两侧分别设有实验台支架（3），每个所述实验台支架（3）上设有托板（4）,托板（4）上设有马利奥特瓶（5），一侧的马利奥特瓶（5）用于观测水生植物的蒸腾蒸发变化量（6），另一侧马利奥特瓶（5）用于观测纯蒸发变化量（10）；在实验测定台（1）上，位于马利奥特瓶（5）的下方分别设有供水瓶（2），每个所述供水瓶（2）通过供水管（9）与马利奥特瓶（5）的底部相连通，供水管（9）上设有止水开关阀（8）。
2.如权利要求1所述的定深活塞式水样采集器，其特征在于在用于观测水生植物蒸腾蒸发变化量（6）的马利奥特瓶（5）上方插有待测水生植物（7）。
3.如权利要求1或2所述的定深活塞式水样采集器，其特征在于所述的实验测定台（1）由PVC板材制作，规格为3.0×3.0m，主要提供系统操作空间；所述实验台支架（3）高度为1.2m，下方距离实验台支架（3）顶部三分之一距离处设置托板（4）。
4.如权利要求3所述的用于水生植物纯蒸腾量的测量装置，其特征在于两个所述马利奥特瓶（5），由PVC材质制成圆柱形，底面直径15cm，高度50cm，刻度精确值0.01cm。
5.如权利要求4所述的用于水生植物纯蒸腾量的测量装置，其特征在于供水管（9）规格为口径20cm，长度80cm。
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