CN208999377U - 一种人工降雨条件下碳通量的测量设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种人工降雨条件下碳通量的测量设备，包括透明玻璃箱(10)、人工降雨装置(20)以及二氧化碳测试仪(30)，其中透明玻璃箱(10)无底板，顶板(11)上形成有用于放置二氧化碳测试仪的探测孔(12)，人工降雨装置包括设置在顶板(11)内表面上的多个喷淋单元(21)，连接外部水源和所述多个喷淋单元(21)的管路(22)以及设置在管路(22)上的阀(23)，管路(22)从透明玻璃箱的底部进入透明玻璃箱，并沿着侧壁向上延伸到顶板(11)，然后连接所述多个喷淋单元(21)；其中每个喷淋单元包括管体(211)以及设置在管体(211)外表面上的多个喷头(212)，管体(211)与管路(22)连通，喷头(212)与管体(211)连通。
Description
技术领域
本实用新型涉及碳通量测量设备，具体而言，涉及一种人工降雨条件下碳通量的测量设备。
背景技术
箱式测气法是目前最长用来测量碳通量的方法，可分为静态箱法和动态箱法，其原理为将一定大小的箱体放置在一定面积的土壤或植被上部，阻断箱体内外气体交换，从而测定碳通量的交换量。在碳通量的影响因素中，降雨较常被作为研究对象来分析其对碳通量的影响，已有研究表明，降雨过程中，碳通量的变化较为剧烈，但由于常规的箱式测气法的箱体阻断了降雨的进入，无法观测降雨过程中碳通量的变化规律，因此不能准确体现降雨-碳通量的动态关系。
实用新型内容
为了解决上述背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供一种人工降雨条件下碳通量的测量设备，解决目前碳通量测量装备时效性差，不便于移动的问题。
根据本实用新型的一方面，提供一种人工降雨条件下碳通量的测量设备，其特征在于，包括透明玻璃箱10、人工降雨装置20以及二氧化碳测试仪30，
其中所述透明玻璃箱10无底板，顶板11上形成有用于放置所述二氧化碳测试仪的探测孔12，所述人工降雨装置包括设置在所述顶板11内表面上的多个喷淋单元21，连接外部水源和所述多个喷淋单元21的管路22以及设置在所述管路22上的阀23，所述管路22从所述透明玻璃箱的底部进入所述透明玻璃箱，并沿着侧壁向上延伸到顶板11，然后连接所述多个喷淋单元21；
其中每个喷淋单元包括管体211以及设置在管体211外表面上的多个喷头212，所述管体211与管路22连通，所述喷头212与所述管体211连通。
根据本实用新型的一个实施方案，其中所述人工降雨装置还包括控制装置，用于控制喷水参数。
根据本实用新型的一个实施方案，其中所述透明玻璃箱10由有机玻璃板制成。
根据本实用新型的一个实施方案，其中所述透明玻璃箱10的侧壁玻璃板下端接一定宽度例如10cm的金属板如不锈钢板13，以便于整个透明玻璃箱10能够方便插入土壤中，其中不锈钢板与玻璃板之间由玻璃胶密封防止漏气。
根据本实用新型的一个实施方案，其中所述管体211一端开口，另一端封闭，所述开口与管路22连通。
根据本实用新型的一个实施方案，其中所述喷水参数包括流量和流速。
根据本实用新型的一个实施方案，其中所述透明玻璃箱10呈长方体、立方体或其他合适的形状。
根据本实用新型的一个实施方案，其中所述二氧化碳测试仪30为便携式二氧化碳测试仪。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为根据本实用新型一个实施方案的碳通量测量设备的结构示意图。
图2为根据本实用新型一个实施方案的喷淋单元结构示意图。
图3为根据本实用新型一个实施方案的便携式二氧化碳测试仪结构示意图。
附图标记：1-植被；2-土体；10-透明箱；11-顶板；12-探测孔；13-金属板；21-喷淋单元；22-管路；23-阀；211-管体；212-喷头；30-便携式二氧化碳测试仪；31-便携式二氧化碳测试仪探头。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
图1为根据本实用新型一个实施方案的碳通量测量设备的结构示意图。图2为根据本实用新型一个实施方案的喷淋单元结构示意图。图3为根据本实用新型一个实施方案的便携式二氧化碳测试仪结构示意图。
参考图1～3，根据本实用新型的一种人工降雨条件下碳通量的测量设备可以包括透明玻璃箱10、人工降雨装置以及二氧化碳测试仪30。该测量设备可以设置在植被1和土体2之上。
如图所示，所述透明玻璃箱10呈柱体状，无底板，由五面透明玻璃所形成，由此放置在植被1上可以检测植被的二氧化碳的通量。顶板11上形成有用于放置所述二氧化碳测试仪的探测孔12，该探测孔的大小和形状可以根据二氧化碳测试仪12的具体大小来确定。另外该孔的位置设置一般可以设置在顶板的边缘部分，不影响喷淋单元21的喷淋操作以及二氧化碳的检测即可。
另外，为了增加强度，可以所述透明玻璃箱10的侧面玻璃板下端(接触地面的部分)接一定宽度的金属板例如10cm的不锈钢板，以便于插入土壤中，其中不锈钢板与玻璃板之间由玻璃胶密封防止漏气。
应该理解，所述透明玻璃箱10可以为其他形状例如呈长方体、立方体或圆柱体形状；所述透明玻璃箱10可以由有机玻璃板制成或者其他合适的材料制成。所述透明玻璃箱10的尺寸可以适当的选择，例如边长可以为60cm、70cm、80cm、100cm、150cm、200cm等等。
所述人工降雨装置可以包括设置在所述顶板11内表面上的多个喷淋单元21，连接外部水源和所述多个喷淋单元21的管路22以及设置在所述管路22上的阀23，所述管路22从所述透明玻璃箱10的底部进入，并沿着侧壁向上延伸到顶板11，然后连接所述多个喷淋单元21。如图所示，多个喷淋单元基本平行地设置在顶板11的内表面上，在探测孔12的一侧。这样可以防止影响喷淋单元21的喷淋操作以及二氧化碳的检测。管路22沿着箱体的角延伸，这样可以不占用太多的空间，并且容易连接和固定。当然也可以是其他的方式来设置。
参考图2，每个喷淋单元可以包括管体211以及设置在管体211外表面上的多个喷头212，所述管体211与管路22连通，所述喷头212与所述管体211连通。其中所述管体211一端开口，另一端封闭，所述开口与管路22连通。也可以是两端均开口的管体，这样同时在两端与管路22连通。当然，也可以是其他的布置。多个喷头212基本均匀地设置在管体211上，以实现基本均匀的喷水。阀23设置在管路上，用来打开或关闭管路。
根据本实用新型，所述人工降雨装置20还可以包括控制装置(未示出)，用于控制喷水参数。例如该控制装置可以控制阀23的开关，控制水的流量和流速、喷水的形态等等。本领域技术人员基于现有技术以及本实用新型的教导可以容易地实现，因此本文不赘述。
所述二氧化碳测试仪30可以为便携式二氧化碳测试仪，例如手持式测试仪。二氧化碳测试仪30可以包括探头31。在检测时，将该二氧化碳测试仪30安置在探测孔12中，探头伸入透明箱10中进行检测。
测量时，透明箱10的金属板部分插入在土层中，将手持式二氧化碳测试仪30的探头31通过透明箱顶部的探测孔12伸入透明箱中并开启。之后，开启控制装置，启动人工降雨装置，降雨从喷头41喷出后，开始进行降雨阶段的二氧化碳浓度测量。
实施例
利用本实用新型的装置进行了如下试验：
实验对象：北京某草地
实验条件：本实用新型的装置边长为1.5m的立方体；模拟降水量分别为0mm、2mm、5mm、10mm。
实验过程：试验中以0mm降水量为对照，进行了2mm、5mm、10mm人工模拟降水，使水滴均匀撒在地表，并且不形成地表径流；分别测量了在各种降水量条件下，降水之后的10min、30min、1h、2h的表观土壤碳通量。结果如下表所示：
结果显示，降水增加了生物结皮表观土壤碳释放量，在3种降水量2、5、10mm下处理累计碳释放量分别比对照组逐渐增加，并且随着降水后时间的延长表观土壤碳通量表现出先增加后逐渐减小的趋势。该观测结果与现有技术的一些研究结论基本一致，例如：Housman D C，Grote E E，Belnap J.Annual CO2flux from a biological soil crustsystem on the Colorado Plateau:effects of increased temperatureand summerprecipitation∥Ecological Society of America Annual Meeting Abstracts.2007.
综上所述，本实施例提出的人工降雨条件下碳通量的测量设备结构简单，测量方便，同时可以测量降雨过程中的数据，时效性强。所述透明玻璃箱放置于试验土体上方，底部固定于土体内部。
以上对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
Claims (8)
1.一种人工降雨条件下碳通量的测量设备，其特征在于，包括透明玻璃箱(10)、人工降雨装置以及二氧化碳测试仪(30)，
其中所述透明玻璃箱(10)无底板，顶板(11)上形成有用于放置所述二氧化碳测试仪的探测孔(12)，所述人工降雨装置包括设置在所述顶板(11)内表面上的多个喷淋单元(21)，连接外部水源和所述多个喷淋单元(21)的管路(22)以及设置在所述管路(22)上的阀(23)，所述管路(22)从所述透明玻璃箱的底部进入所述透明玻璃箱，并沿着侧壁向上延伸到顶板(11)，然后连接所述多个喷淋单元(21)；
其中每个喷淋单元包括管体(211)以及设置在管体(211)外表面上的多个喷头(212)，所述管体(211)与管路(22)连通，所述喷头(212)与所述管体(211)连通。
2.根据权利要求1所述的人工降雨条件下碳通量的测量设备，其特征在于，所述人工降雨装置还包括控制装置，用于控制喷水参数。
3.根据权利要求1所述的人工降雨条件下碳通量的测量设备，其特征在于，所述透明玻璃箱(10)由有机玻璃板制成。
4.根据权利要求1所述的人工降雨条件下碳通量的测量设备，其特征在于，所述透明玻璃箱(10)的侧壁玻璃板下端接有一定宽度的不锈钢板(13)，不锈钢板与玻璃板之间由玻璃胶密封。
5.根据权利要求1所述的人工降雨条件下碳通量的测量设备，其特征其中，所述管体(211)一端开口，另一端封闭，所述开口与管路(22)连通。
6.根据权利要求2所述的人工降雨条件下碳通量的测量设备，其特征在于，所述喷水参数包括流量和流速。
7.根据权利要求1所述的人工降雨条件下碳通量的测量设备，其特征在于，所述透明玻璃箱(10)呈长方体或立方体形状。
8.根据权利要求1所述的人工降雨条件下碳通量的测量设备，其特征在于，所述二氧化碳测试仪(30)为便携式二氧化碳测试仪。
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