CN109029209B - 树干连年生长量监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种树干连年生长量监测装置及监测方法，该装置包括上测量片和下测量片，上测量片的中部沿轴向向下设有直角错台，该直角错台的一边为上宽边、另一边为上窄边；下测量片的中部沿轴向向上设有相应的直角错台，该直角错台的一边为下窄边、另一边为下宽边；上测量片与下测量片的中部通过错台配合，上宽边与下窄边上下贴合，上窄边与下宽边上下贴合；上宽边的端部与下宽边的端部通过调节紧固装置连接；上宽边上设有上限位件，下宽边上设有下限位件，下窄边插设于上限位件中并能相对上限位件移动，上窄边插设于下限位件中并能相对下限位件移动。本发明可直接读取生长量，无需反复测量计算，简化了测量过程，该装置结构简单，便于制备和携带。

Description

树干连年生长量监测装置及监测方法

技术领域

本发明涉及生态科学技术领域，具体涉及一种树干连年生长量监测装置及 监测方法。

背景技术

监测植物生长的过程中，植物生长量的测量是必要内容，其中的树干生长 量的监测亦是必选项目之一。要监测树干周期生长量，每个周期均需测量树干 胸径，测量树干胸径的常用方法是在树干胸径(距离树干基部上坡位1.3m处) 或者基径(树干基部的直径)用胸径尺人工测量，每个观察周期均需要测量。该种传统方法存在的缺点在于，每次测量的位置不能保证完全一致，容易产生 较大误差；另外，人工测量工作量大、误差大。

针对传统人工测量技术的不足，一些自动测量装置应运而成，如发明专利CN107830796A提出了“一种测定树木直径生长量的单箍式测定器及系统”， 其主要内容为：测定器包括抱箍、皮带和测定器本体，测定器本体包括安装板 和辊；安装板上还设有固定抱箍一端的夹具，抱箍的另一端与皮带的第一端连 接抱箍为弧形，在测量时，抱箍固定在被测立木上，抱箍的弧度对应的圆心角 大于180°，夹具固定在安装板上，辊的转轴固定在安装板上，辊的轴线垂直 于安装板，且辊与夹具之间具有允许皮带穿过的间隙；测量时，抱箍在被测立木上，皮带的第二端从所述间隙穿出；测定器本体上设有长度读数装置，长度读数装置为电子读数装置。该测量器的结构复杂、制备成本高，不利于推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述传统人工测量法工作量大、误差大， 以及现有自动测量装置结构复杂、成本高的不足，提供一种树干连年生长量监 测装置及监测方法，它能够自动测量树干同一位置的连年生长量，并能直接读 取生长量的数值，此外，该装置结构简单、操作方便。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种树干连年生长量监测装置，包括上测量片和下测量片，所述上测量片 的中部沿轴向向下设有直角错台，该直角错台的一边为上宽边、另一边为上窄 边；所述下测量片的中部沿轴向向上设有相应的直角错台，该直角错台的一边 为下窄边、另一边为下宽边；所述上测量片与下测量片的中部通过错台配合， 所述上宽边与下窄边上下贴合，所述上窄边与下宽边上下贴合；所述上宽边的端部与下宽边的端部通过调节紧固装置连接，所述调节紧固装置包括滑槽、滑 杆和紧固件，所述滑槽设置于上宽边或下宽边中其中一个的端部，所述滑杆固 定安装于另一个的相应高度处，所述滑杆能在所述滑槽内沿树干的周向滑动至 合适的位置，并通过所述紧固件固定；所述上宽边上设有上限位件，下宽边上 设有下限位件，所述下窄边插设于所述上限位件中并能相对上限位件移动，所 述上窄边插设于所述下限位件中并能相对下限位件移动。

上述方案中，所述上窄边的长度小于所述下宽边的长度，所述下窄边的长 度小于所述上宽边的长度，所述上限位件和下限位件的安装位置或者其沿树干 周向的长度需保证在树干生长过程中下窄边或上窄边不会滑出、脱落。

上述方案中，所述上测量片的上窄边的下边缘沿树的周向标有刻度，刻度 精确到0.01mm，零刻度位于该错台的直角点。

上述方案中，所述下测量片的下窄边的上边缘沿树的周向标有刻度，刻度 精确到0.01mm，零刻度位于该错台的直角点。

上述方案中，所述上测量片和下测量片均采用刚性材质，如钢圈或PET 塑钢打包带。

上述方案中，所述滑杆采用螺钉或螺栓，所述紧固件采用螺母。

上述方案中，所述上限位件为固定安装于所述上宽边的刚性框架，框架内 设有与下窄边等宽的限位槽，所述下窄边穿过所述限位槽并可在限位槽内自由 移动；所述下限位件为固定安装于所述下宽边的刚性框架，框架设有与上窄边 等宽的限位槽，所述上窄边穿过所述限位槽并可在限位槽内自由移动。

上述方案中，所述上限位件为套设于所述上宽边外周的弹性圈，其下边可 以拉伸以便所述下窄边穿过，其余部分与所述上宽边粘接；所述下限位件为套 设于所述下宽边外周的弹性圈，其上边可以拉伸以便所述上窄边穿过，其余部 分与所述下宽边粘接。

本发明还提出一种树干连年生长量监测方法，该方法利用上述监测装置进 行，包括以下步骤：

S1、在待测量树干上安装所述监测装置：将上测量片的上窄边插入下限 位件中，将下测量片的下窄边插入上限位件中，并将螺杆插入滑槽中；

S2、调节所述监测装置至初始零刻度位置：使滑杆在滑槽内滑动以调节 上测量片与下测量片的相对位置，直至两者的错台重合，此时上宽边与下窄边 上下贴合，上窄边与下宽边上下贴合，最终通过所述紧固件锁紧滑杆后，即可 离开；

S3、在下一个测量周期时，读取上测量片与下测量片错台之间开口的距 离，即为树干的连年生长量。

本发明的有益效果在于：

该测量装置适用于测量各种不同直径的树干，通过调节紧固装置来调节上 测量片错台与下测量片错台的相对位置，使测量初始状态两个错台是重合的， 此时生长量为0，然后通过紧固件锁紧使上宽边与下宽边的端部相对固定，当 树干生长时两个错台被慢慢撑开，这样树干连年生长量只通过两个错台之间的间距反应出来，直接读取即可，无需反复测量、计算，简化了测量过程。

该测量装置的结构简单，便于制备和携带，适于推广应用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明树干连年生长量监测装置组装后的立体结构示意图；

图2是图1所示监测装置的A处放大图；

图3是图1所示监测装置组装后的另一角度立体图；

图4是图3所示监测装置的B处放大图；

图5是图1所示监测装置的上测量片与下测量片展开后的简图。

图中：10、上测量片；11、上宽边；12、上窄边；13、上限位件；20、下 测量片；21、下宽边；22、下窄边；23、下限位件；30、错台；40、调节紧固 装置；41、滑槽；42、滑杆；43、紧固件；50、限位槽。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图 详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-2所示，为本发明一较佳实施例的树干连年生长量监测装置，包括上测量片10和下测量片20，上测量片10和下测量片20用于围绕树干安装以 便测量其连年生长量。上测量片10的中部沿轴向向下设有直角错台30，该直 角错台30的一边为上宽边11、另一边为上窄边12。同样的，下测量片20的 中部沿轴向向上设有相应的直角错台30，该直角错台30的一边为下窄边22、 另一边为下宽边21。上测量片10与下测量片20的中部通过错台30配合，上 宽边11与下窄边22上下贴合，上窄边12与下宽边21上下贴合。上宽边11 的端部与下宽边21的端部通过调节紧固装置40连接，调节紧固装置40包括 滑槽41、滑杆42和紧固件43，滑槽41设置于下宽边21端部的中上方(两个 宽边的重叠位置)，滑杆42固定安装于上宽边11端部的相应高度处，安装时， 下宽边21位于外侧，上宽边11位于内侧，滑杆42穿过滑槽41指向外侧，滑杆42能在滑槽41内沿树干的周向滑动至合适的位置，并通过紧固件43固定。在其他实施例中，也可以将滑槽41设置于上宽边11端部的中下方，滑杆42 固定安装于下宽边21端部的相应高度处，安装时，下宽边21位于内侧，上宽 边11位于外侧，滑杆42穿过滑槽41指向外侧。

上宽边11上设有上限位件13，下宽边21上设有下限位件23，下窄边22 插设于上限位件13中并能相对上限位件13移动，上窄边12插设于下限位件 23中并能相对下限位件23移动。

本发明树干连年生长量监测装置用于林业资源调查或者科研项目所设置 的固定样地中，可每年精确监测样地中活立木的胸径生长的变化。该测量装置 适用于测量各种不同胸径的树干，通过调节紧固装置40来调节上测量片10 错台30与下测量片20错台30的相对位置，使测量初始状态两个错台30是重 合的，此时生长量为0，然后通过紧固件43锁紧使上宽边11与下宽边21的 端部相对固定，这样树干连年生长量只通过两个错台30之间的间距反应出来， 无需反复测量、计算。调节紧固装置40的作用在于：一是调节整个测量装置的周长使其适用于各种不同胸径的树干测量，适用范围广；二是锁紧上宽边 11与下宽边21的端部，使树干连年生长量只通过两个错台30之间的间距反 应出来，直接读取数据即可，无需测量后计算，简化测量过程。

进一步优化，本实施例中，上窄边12的长度小于下宽边21的长度，下窄 边22的长度小于上宽边11的长度，这样方便调节紧固装置40的设置与安装。 上限位件13和下限位件23的安装位置或者其沿树干周向的长度需保证在树干 生长过程中下窄边22或上窄边12不会滑出、脱落。

进一步优化，本实施例中，上测量片10的上窄边12的下边缘沿树的周向 标有刻度，刻度精确到0.01mm，零刻度位于该错台30的直角点，刻度标记于 上测量片10的外表面，这样就可以直接读取两个错台30沿树干周向的间距值。 初始状态时，两个错台30重合，生长量的读数为0，当林木继续生长时，两 个测量片被撑开，上窄边12上的数值即为当年与上一年之间林木树干胸径或 直径的连年生长量。

当然在其他实施例中，也可以在下测量片20的下窄边22的上边缘沿树的 周向标有刻度，刻度精确到0.01mm，零刻度位于该错台30的直角点，刻度标 记于下测量片20的外表面，读数方法相同，在此不再赘述。

进一步优化，本实施例中，上测量片10和下测量片20均采用刚性材质， 如采用钢圈或PET塑钢打包带，保证两个测量片本身的长度不会随季节或温 度的改变而变化，保证测量精度。

进一步优化，本实施例中，滑杆42采用螺钉或螺栓，紧固件43采用螺母。

进一步优化，本实施例中，上限位件13为固定安装于上宽边11的刚性框 架，框架内设有与下窄边22等宽的限位槽50，下窄边22穿过限位槽50并可 在限位槽50内自由移动；下限位件23为固定安装于下宽边21的刚性框架， 框架设有与上窄边12等宽的限位槽50，上窄边12穿过限位槽50并可在限位槽50内自由移动。具体的，刚性框架套设于上宽边11的外周，其下部预留与 下窄边22等宽的限位槽50，其余部分与上宽边11焊接；另一个刚性框架套 设于下宽边21的外周，其上部预留与上窄边12等宽的限位槽50，其余部分 与下宽边21焊接。刚性框架的安装位置或者其沿树干周向的长度需保证树干生长过程中下窄边22或上窄边12不会从限位槽50中滑出，由于树干每年的 生长量约为0-2cm，一般将刚性框架的长度设计为1cm左右。

在其他实施例中，两个限位件也可以采用弹性材料，如上限位件13为套 设于上宽边11外周的弹性圈，其下边可以拉伸以便下窄边22穿过，其余部分 与上宽边11粘接；下限位件23为套设于下宽边21外周的弹性圈，其上边可 以拉伸以便上窄边12穿过，其余部分与下宽边21粘接。

两个限位件的作用在于：一是用于插设相应的窄边，使两个测量片交错套 装形成完整的圆圈，包围树干；二是保证窄边能够在限位件的限位槽50中移 动，这样随着树干的生长，两个错台30重合处慢慢被撑开。

优选地，如图5所示，上宽边11与下宽边21的宽度相等，上窄边12的 宽度等于上宽边11的一半，下窄边22的宽度等于下宽边21的一半。组装后 整个测量装置的宽度为1cm。两个测量片的长度根据林木胸径或直径的大小确定，一般为林木胸径或直径的1.2倍左右。

本发明还提出一种树干连年生长量监测方法，该方法利用上述树干连年生 长量监测装置进行，包括以下步骤：

S1、在待测量树干上安装监测装置：将上测量片10的上窄边12插入下 限位件23中，将下测量片20的下窄边22插入上限位件13中，并将螺杆插入 滑槽41中，使两个测量片在待测树干上围成一个圆圈；

S2、调节监测装置至初始零刻度位置：使滑杆42在滑槽41内滑动以调 节上测量片10与下测量片20的相对位置，直至两者的错台30重合，此时上 宽边11与下窄边22上下贴合，上窄边12与下宽边21上下贴合，最终通过紧 固件43锁紧滑杆42后，即可离开；

S3、在下一个测量周期时，读取上测量片10与下测量片20错台30之间 开口的距离，即为树干的连年生长量。

树干连年生长量监测装置的结构简单、制作方便、便于携带，能精确测量 树干胸径连年生长量的大小，避免了人为测量时因测量人员、技术、测量位置 的差异所造成的误差。该测量装置适用于不同胸径树干的测量，也可以用于监 测同一树干任意位置的直径，适用范围广。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是 与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上 述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的， 本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求 所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种树干连年生长量监测装置，其特征在于，包括上测量片和下测量片，所述上测量片的中部沿轴向向下设有直角错台，该直角错台的一边为上宽边、另一边为上窄边；所述下测量片的中部沿轴向向上设有相应的直角错台，该直角错台的一边为下窄边、另一边为下宽边；所述上测量片与下测量片的中部通过错台配合，所述上宽边与下窄边上下贴合，所述上窄边与下宽边上下贴合；所述上宽边的端部与下宽边的端部通过调节紧固装置连接，所述调节紧固装置包括滑槽、滑杆和紧固件，所述滑槽设置于上宽边或下宽边中其中一个的端部，所述滑杆固定安装于另一个的相应高度处，所述滑杆能在所述滑槽内沿树干的周向滑动至合适的位置，并通过所述紧固件固定；所述上宽边上设有上限位件，下宽边上设有下限位件，所述下窄边插设于所述上限位件中并能相对上限位件移动，所述上窄边插设于所述下限位件中并能相对下限位件移动；所述上测量片的上窄边的下边缘沿树的周向标有刻度或所述下测量片的下窄边的上边缘沿树的周向标有刻度，零刻度位于错台的直角点；所述上测量片和下测量片均采用刚性材质。

2.根据权利要求1所述的树干连年生长量监测装置，其特征在于，所述上窄边的长度小于所述下宽边的长度，所述下窄边的长度小于所述上宽边的长度，所述上限位件和下限位件的安装位置或者其沿树干周向的长度需保证在树干生长过程中下窄边或上窄边不会滑出、脱落。

3.根据权利要求1所述的树干连年生长量监测装置，其特征在于，刻度精确到0.01mm。

4.根据权利要求1所述的树干连年生长量监测装置，其特征在于，所述上测量片和下测量片采用钢圈或PET塑钢打包带。

5.根据权利要求1所述的树干连年生长量监测装置，其特征在于，所述滑杆采用螺钉或螺栓，所述紧固件采用螺母。

6.根据权利要求1所述的树干连年生长量监测装置，其特征在于，所述上限位件为固定安装于所述上宽边的刚性框架，框架内设有与下窄边等宽的限位槽，所述下窄边穿过所述限位槽并可在限位槽内自由移动；所述下限位件为固定安装于所述下宽边的刚性框架，框架设有与上窄边等宽的限位槽，所述上窄边穿过所述限位槽并可在限位槽内自由移动。

7.根据权利要求1所述的树干连年生长量监测装置，其特征在于，所述上限位件为套设于所述上宽边外周的弹性圈，其下边可以拉伸以便所述下窄边穿过，其余部分与所述上宽边粘接；所述下限位件为套设于所述下宽边外周的弹性圈，其上边可以拉伸以便所述上窄边穿过，其余部分与所述下宽边粘接。

8.一种树干连年生长量监测方法，其特征在于，利用权利要求1所述的监测装置进行，包括以下步骤：

S1、在待测量树干上安装所述监测装置：将上测量片的上窄边插入下限位件中，将下测量片的下窄边插入上限位件中，并将螺杆插入滑槽中；

S2、调节所述监测装置至初始零刻度位置：使滑杆在滑槽内滑动以调节上测量片与下测量片的相对位置，直至两者的错台重合，此时上宽边与下窄边上下贴合，上窄边与下宽边上下贴合，最终通过所述紧固件锁紧滑杆后，即可离开；

S3、在下一个测量周期时，读取上测量片与下测量片错台之间开口的距离，即为树干的连年生长量。