CN209728207U - 一种测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，涉及森林水文试验技术领域，包括支撑框架、雨量筒、雨量筒支撑架和地面雨量测定装置；所述支撑框架包括设置于植株两侧的立柱和设置于两根立柱之间的横梁，所述横梁在所述植株的冠层竖向排列有多根，每根所述横梁上均设置有多根所述雨量筒支撑架，每根所述雨量筒支撑架上均设置有多个所述雨量筒，每个所述雨量筒均通过水管与所述地面雨量测定装置连通；本实用新型提供的测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，能够测定植被不同冠层位置的穿透雨量，从而确定植被冠层结构特征对穿透雨的影响程度，以此实现植被冠层结构的最优化管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及森林水文试验技术领域，特别是涉及一种测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置。
背景技术
植被冠层是森林生态系统调节大气降水再分配和水分在林内分布特征的第一个作用层，其对降雨的截留与分配过程影响着土壤水分的收支、地表径流的形成及河川径流的调节等诸多水文过程；穿透雨的空间分布决定了土壤水分的空间分布，进而影响水分入渗、地表径流、植被的根系分布及土壤侵蚀等众多水文过程。
现有技术中，对穿透雨的测定方法为：(1)在林分林冠下和林冠空隙布设雨量筒；(2)采用不同的穿透雨收集器在地面上方林冠层下方收集穿透雨。然而，相关研究表明植被不同冠层结构导致林下穿透雨出现较大差异。而现有技术难以测定不同冠层位置穿透雨的大小，不能够具体量化植被不同冠层结构特征对穿透雨的影响程度。
综上所述，现有的森林水文试验中，对植被冠层不同位置的穿透雨难以测定，不能具体量化植被冠层结构特征对穿透雨的影响程度，导致对植被冠层结构的优化管理无法有效进行。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够测定植被不同冠层位置的穿透雨量，从而确定植被冠层结构特征对穿透雨的影响程度，以此实现植被冠层结构的最优化管理。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
本实用新型提供一种测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，包括支撑框架、雨量筒、雨量筒支撑架和地面雨量测定装置；所述支撑框架包括设置于植株两侧的立柱和设置于两根立柱之间的横梁，所述横梁在所述植株的冠层竖向排列有多根，每根所述横梁上均设置有多根所述雨量筒支撑架，每根所述雨量筒支撑架上均设置有多个所述雨量筒，每个所述雨量筒均通过水管与所述地面雨量测定装置连通。
优选地，两根所述立柱以所述植株的树干为中心对称设置，两根所述立柱的高度高于或平齐于所述植株的树梢顶端。
优选地，所述立柱为镀锌圆型钢柱，所述立柱底部通过混凝土固定于地面下。
优选地，所述横梁为方钢梁，所述横梁在所述植株的冠层内竖向均布。
优选地，所述雨量筒支撑架为方钢架，每根所述横梁上的多根所述雨量筒支撑架的一端在所述横梁的中部汇聚，另一端则向不同方向延伸，且多根所述雨量筒支撑架以汇聚点为中心周向均布。
优选地，所述雨量筒支撑架与所述横梁焊接固定。
优选地，多根所述雨量筒支撑架在所述横梁上的汇聚处设置有一个所述雨量筒，其他所述雨量筒在每根所述雨量筒支撑架上由内到外均布。
优选地，所述雨量筒为铁皮桶，所述雨量筒放置于所述雨量筒支撑架上焊接的雨量筒放置架上。
优选地，所述水管为PVC管。
优选地，所述地面雨量测定装置包括多个透明塑料材质的集雨瓶和设置于所述集雨瓶底部的基座，所述水管一端通过所述雨量筒的筒底连通所述雨量筒，另一端伸入所述集雨瓶内与所述集雨瓶连通。
本实用新型相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
本实用新型提供的测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，通过搭建的支撑框架，在植株的冠层设置多层测量筒，能够测定植被不同冠层位置的穿透雨量，从而确定植被冠层结构特征对穿透雨的影响程度，以此实现植被冠层结构的最优化管理。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。
图1为本实用新型中测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置的结构示意图；
图2为本实用新型中乔木植被不同冠层位置穿透降雨量的测试实验流程图；
图中：1-立柱、2-横梁、3-雨量筒、4-雨量筒支撑架、5-雨量筒放置架、6-水管、7-集雨瓶、8-基座、9-植株。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本实用新型的目的是提供一种测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，以解决现有技术存在的问题。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实施例提供一种测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，如图1所示，包括支撑框架、雨量筒3、雨量筒支撑架4和地面雨量测定装置；支撑框架包括设置于植株9两侧的立柱1和设置于两根立柱1之间的横梁2，横梁2在植株9的冠层竖向排列有多根，每根横梁2上均设置有多根雨量筒支撑架4，每根雨量筒支撑架4上均设置有多个雨量筒3，每个雨量筒3均通过水管6与地面雨量测定装置连通。
本实施例中，立柱1为镀锌圆型钢柱，两根立柱1以植株9的树干为中心对称设置，两根立柱1的高度高于或平齐于植株9的树梢顶端，且立柱1底部通过混凝土固定于地面下。
横梁2为方钢梁，雨量筒支撑架4为方钢架，雨量筒支撑架4与横梁2焊接固定，横梁2在植株9的冠层内竖向均布，每根横梁2上的多根雨量筒支撑架4的一端在横梁2的中部汇聚，另一端则向不同方向延伸，且多根雨量筒支撑架4以汇聚点为中心周向均布；以如图1所示的三根雨量筒支撑架4为例，相邻的两根雨量筒支撑架4之间的夹角为120°。
对于雨量筒3的分布，本实施例中，多根雨量筒支撑架4在横梁2上的汇聚处设置有一个雨量筒3，其他雨量筒3在每根雨量筒支撑架4上由内到外均布；雨量筒3每个方向放置数量根据该方向冠幅半径和雨量筒3直径确定，如雨量筒3直径为d，该方向冠幅半径为r，则该方向放置雨量筒3数量x＝r/d(如果r/d所得余数>0.5，x＝x+1；否则x＝x)。
本实施例中，雨量筒3为铁皮桶，为了保证雨量筒3的稳定性，雨量筒3放置于雨量筒支撑架4上焊接的雨量筒放置架5上。
本实施例中，水管6为PVC管；地面雨量测定装置包括多个透明塑料材质的集雨瓶7和设置于集雨瓶7底部的基座8，水管6一端通过雨量筒3的筒底连通雨量筒3，另一端伸入集雨瓶7内与集雨瓶7连通。
如图2所示，应用本实用新型提供的测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置对乔木植被不同冠层位置穿透降雨量的测试实验步骤如下：
(1)在林地任意位置选取一株乔木为试验株。
(2)测定标准株的基本特征：a.植株9高度：采用植株9高度测定尺测定试验株的植株9高度；b.胸径：采用胸径尺在距离地面1.3m的位置测定树干胸径，如果植株9高度小于1.3m，则在地面以上10～20cm位置采用相同方法测定植株9地径；c.冠层厚度：用钢尺垂直树冠，从树冠外部插进树冠内部至无叶区边缘，每一棵树测定3次，然后求平均值；d.冠幅大小：根据树冠形状，在地面的水平投影上取一点，经树干横截面圆心投影取与之相对的另一点，测两点间的距离D，重复进行3次，分别测得D1、D2、D3，根据D＝(D1+D2+D3)/3计算得到冠幅大小。
(3)植株9冠层层次的划分：根据测定的冠幅厚度，均匀的将冠层划分为n个层次，从上到下依次为第1层、第2层、……、第n层。
(4)支撑框架的搭建：根据植株9高度及冠幅大小，采用适宜直径(5～20cm)的镀锌圆型钢作为立柱1，适宜宽度(2～6cm)和高度(2～4cm)的方钢为横梁2，在横梁2的中部(横梁2中部与树干中心对应)上向n个不同方向沿伸雨量筒支撑架4，用于固定雨量筒放置架5。
(5)在植株9不同层次放置雨量筒3，多根雨量筒支撑架4在横梁2上的汇聚处设置有一个雨量筒3，其他雨量筒3在每根雨量筒支撑架4由内到外均布，雨量筒3每个方向放置数量根据该方向冠幅半径和雨量筒3直径确定，如雨量筒3直径为d，该方向冠幅半径为r，则方向放置雨量筒3数量x＝r/d(如果r/d所得余数>0.5，x＝x+1；否则x＝x)。
(6)用水管6连通雨量筒3和地面上的集雨瓶7，集雨瓶7为透明塑料瓶，用量筒测定每个集雨瓶7所收集到在一场降雨过程中的雨量既为该位置(集雨瓶7连通的雨量筒3所处的植株9冠层位置)的穿透雨量。
本实用新型应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，其特征在于：包括支撑框架、雨量筒、雨量筒支撑架和地面雨量测定装置；所述支撑框架包括设置于植株两侧的立柱和设置于两根立柱之间的横梁，所述横梁在所述植株的冠层竖向排列有多根，每根所述横梁上均设置有多根所述雨量筒支撑架，每根所述雨量筒支撑架上均设置有多个所述雨量筒，每个所述雨量筒均通过水管与所述地面雨量测定装置连通。
2.根据权利要求1所述的测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，其特征在于：两根所述立柱以所述植株的树干为中心对称设置，两根所述立柱的高度高于或平齐于所述植株的树梢顶端。
3.根据权利要求2所述的测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，其特征在于：所述立柱为镀锌圆型钢柱，所述立柱底部通过混凝土固定于地面下。
4.根据权利要求1所述的测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，其特征在于：所述横梁为方钢梁，所述横梁在所述植株的冠层内竖向均布。
5.根据权利要求1所述的测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，其特征在于：所述雨量筒支撑架为方钢架，每根所述横梁上的多根所述雨量筒支撑架的一端在所述横梁的中部汇聚，另一端则向不同方向延伸，且多根所述雨量筒支撑架以汇聚点为中心周向均布。
6.根据权利要求5所述的测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，其特征在于：所述雨量筒支撑架与所述横梁焊接固定。
7.根据权利要求6所述的测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，其特征在于：多根所述雨量筒支撑架在所述横梁上的汇聚处设置有一个所述雨量筒，其他所述雨量筒在每根所述雨量筒支撑架上由内到外均布。
8.根据权利要求1所述的测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，其特征在于：所述雨量筒为铁皮桶，所述雨量筒放置于所述雨量筒支撑架上焊接的雨量筒放置架上。
9.根据权利要求1所述的测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，其特征在于：所述水管为PVC管。
10.根据权利要求1所述的测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置，其特征在于：所述地面雨量测定装置包括多个透明塑料材质的集雨瓶和设置于所述集雨瓶底部的基座，所述水管一端通过所述雨量筒的筒底连通所述雨量筒，另一端伸入所述集雨瓶内与所述集雨瓶连通。
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| CN201920691540.7U CN209728207U (zh) | 2019-05-15 | 2019-05-15 | 一种测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨的试验装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110031918A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-07-19 | 西北农林科技大学 | 一种测定乔木植被不同冠层位置穿透降雨量的方法 |
| CN115684495A (zh) * | 2022-11-04 | 2023-02-03 | 山东大学 | 一种草本植被冠层截留监测试验装置及方法 |
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- 2019-05-15 CN CN201920691540.7U patent/CN209728207U/zh active Active
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