CN210720044U - 一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于生态科学研究领域，具体涉及一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置；包括测定部分和降雨部分，测定部分包括支撑平台、电子秤、茎流收集罐和待测灌木，支撑平台放置在地面，电子秤放置在支撑平台上，茎流收集罐放置在电子秤上，茎流收集罐上方设置有防雨罩；降雨部分包括输水管道、水泵、水压表和喷头，输水管道的一端与水泵的出水口连接，水泵的进水口与水源连接，并且输水管道与水泵的一端还固定安装有水压表，输水管道的另一端固定在的茎流收集罐上方的防雨罩通孔正上方，喷头固定安装在防雨罩通上方的输水管道上；解决了灌木植株冠层截留量和茎流量原位测定装置安装不易的问题，可同时测定灌木冠层截留量和茎流量。
Description
技术领域：
本实用新型属于生态科学研究领域，具体涉及一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置。
背景技术：
降雨落到灌木冠层之上，并在降雨结束之后，一部分水量留在植株枝叶之上，这部分水量称为冠层截留量，还有一部分顺着枝叶汇流到植株基部，再通过主干流向地面的水量称为茎流量。这两部分水量属于林木对降雨再分配的重要组分，深刻影响林地的生态水文效应。冠层截留量和茎流量数据是森林生态水文学研究中的重要基础性数据，其准确测定关系到森林水分模型的准确建立和运行，也关系到森林水源涵养作用的准确评估，对干旱地区灌木占相当部分的水源涵养林区的造林、营林和管护具有重要意义。但是由于灌木没有明显主干，植株基部较细，难以使用乔木上使用的茎流量测定装置，同时由于灌木植株相对较小，有条件进行整株冠层截留量的实验测定。目前，还没有适用于灌木树种的能够同时测定冠层截留量和茎流量的装置。
实用新型内容：
针对上述问题，本实用新型提出了一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置，解决了无法同时测定灌木冠层截留量和茎流量的问题，并且本装置结构简单，密封效果好，测量准确。
一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置包括测定灌木截留量及茎流量的测定部分和仿降雨的降雨部分，测定部分包括支撑平台、电子秤、茎流收集罐和待测灌木，所述的支撑平台放置在地面，所述的电子秤放置在支撑平台上，所述的茎流收集罐放置在电子秤上，所述的茎流收集罐内部底部中心竖向固定有一根固定杆用于固定待测灌木，所述的茎流收集罐上方设置有防雨罩，防雨罩的外边缘覆盖过电子秤外边缘，防雨罩中心位置开设有通孔，防雨罩下方设置有裙边，所述的裙边卡接在茎流收集罐进水口边缘内上，将地面以上部分砍下的待测灌木穿过防雨罩中心位置的开设的通孔固定在茎流收集罐内部中心竖向固定的固定杆上，待测灌木和防雨罩中心通孔的间隙用防水胶布密封；所述的降雨部分包括输水管道、水泵、水压表和喷头，所述的输水管道的一端与水泵的出水口连接，水泵的进水口与水源连接，并且输水管道与水泵的一端还固定安装有水压表，输水管道的另一端固定在的茎流收集罐上方的防雨罩通孔正上方，所述的喷头固定安装在防雨罩通孔正上方的输水管道上，所述的喷头用于向待测灌木喷水模拟降雨。
优选的，茎流收集罐为圆柱形，直径为15-35cm,高为8-12cm。
优选的，固定杆由不锈钢材料制成，内径为3-5cm,高为13cm-20cm。
优选的，防雨罩为圆锥形，防雨罩底面直径为30-35cm。
优选的，防雨罩中心开设的通孔的直径为3cm-5cm。
优选的，防雨罩表面涂抹有一层防水材料，防止雨水停留在防雨罩上。
优选的，输水管道为“L”型，分为第一水平管道、竖向管道和第二水平管道，第一水平管道、竖向管道和第二水平管道首尾相接，第一水平管道的一端与水泵一端连接，水泵的另一端与水源相接，同时第一水平管道上固定安装有水压表，第一水平管道的另一端与竖向管道的一端连接，竖向管道的另一端与第二水平管道的一端相接，第二水平管道的另一端安装有喷头。
优选的，喷头为圆锥实心喷头。
优选的，竖向管道的高度为2-2.5m。
优选的，竖向管道底部设置有三脚架，三脚架用于支撑竖向管道。
本实用新型结构简单，密封效果好，测量准确，设置有测定部分和降雨部分，具体优点如下：
1.采用异位测定的方法，解决了灌木植株冠层截留量和茎流量原位测定装置安装不易的问题。
2.采用模拟降雨的方法，使得测定随时可以进行。
3.可同时测定灌木冠层截留量和茎流量，测定过程和计算都较为简便。
4.适合于基部直径不大于2.5cm的各类灌木植株以及幼年乔木的测定，应用范围较为广泛。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
图中，待测灌木1、防雨罩2、茎流收集罐3、电子秤4、支撑平台5、固定杆6、第一水平管道7、水压表8、三脚架9、竖向管道10、第二水平管道11、通孔12、喷头13。
具体实施方式：
如图1所示，一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置包括测定灌木截留量及茎流量的测定部分和仿降雨的降雨部分。
测定部分包括支撑平台5、电子秤4、茎流收集罐3和待测灌木1，所述的支撑平台5放置在地面，所述的电子秤4放置在支撑平台5上，所述的茎流收集罐放3置在电子秤4上，所述的茎流收集罐3内部底部中心竖向固定有一根固定杆6用于固定待测灌木1，固定杆6由不锈钢材料制成，内径为3-5cm,高为13cm-20cm，所述的茎流收集罐3上方设置有防雨罩2，防雨罩2的外边缘覆盖过电子秤4外边缘，防雨罩2中心位置开设有通12，防雨罩12下方设置有裙边，所述的裙边卡接在茎流收集罐3进水口边缘内上，将地面以上部分砍下的待测灌木1穿过防雨罩2中心位置开设的通孔12并将待测灌木1茎干中心串入茎流收集罐3内部中心竖向固定的固定杆6上，待测灌木1和防雨罩2中心通孔12的间隙用防水胶布密封，用热熔胶灌注在待测灌木1与固定杆6内。其中茎流收集罐3为圆柱形，直径为15-35cm,高为8-12cm；防雨罩2为圆锥形，防雨罩2底面直径为30-35cm，防雨罩2中心开设的通孔12的直径为3cm-5cm，防雨罩2表面涂抹有一层防水材料，防止雨水停留在防雨罩2上。
降雨部分包括输水管道、水泵、水压表8和喷头13，所述的输水管道的一端与水泵的出水口连接，水泵的进水口与水源连接，并且输水管道与水泵的一端还固定安装有水压表8，输水管道的另一端固定在防雨罩2通孔12正上方，所述的喷头13固定安装在防雨罩2通孔12正上方的输水管道上，所述的喷头13用于向待测灌木1喷水模拟降雨。其中，输水管道为“L”型，分为第一水平管道7、竖向管道10和第二水平管道11，第一水平管道7、竖向管道10和第二水平管道11首尾相接，第一水平管道7的一端与水泵一端连接，水泵的另一端与水源相接，同时第一水平管道7上固定安装有水压表8，第一水平管道7的另一端与竖向管道10的一端连接，竖向管道10的另一端与第二水平管道11的一端相接，第二水平管道11的另一端安装有喷头13，竖向管道底部设置有三脚架9，三脚架9用于支撑竖向管道10。喷头13为圆锥实心喷13头，竖向管道10的高度为2-2.5m。
具体工作原理如下：
第一步：将待测灌木1齐地面锯下，将茎干下部20cm以内的枝叶去除；
第二步：盖上茎流收集罐3防雨罩4，将待测灌木1竖直插入防雨罩2通孔12中，并直接插入茎流收集罐3内的固定杆6上。固定杆6内壁事先用润滑脂涂抹一层油膜，用热熔胶灌注在待测灌木1与固定杆6内，由于热熔胶迅速凝固，待测灌木1即固定在固定杆6内；
第三步：将固定有待测灌木1的茎流收集罐3整体放置在电子秤4上，读取雨前总质量M前。
第四步：降雨部分事先进行调试，在进行实验测定时直接调节水泵压力的大小从而设计降雨强度，并将喷头13放置于待测灌木1正上方，进行模拟降雨，时间一般为20min。降雨过程中，茎流量顺着待测灌木1流到茎流收集罐3中，降雨结束后，待测灌木1上截留了一部分降雨量。
第五步：降雨结束后，读取雨后总质量M后。
第六步：雨后总质量M后减去雨前总质量M前即为待测灌木截留量和茎流量的总和M茎+截，即：
M茎+截＝M后-M前
第六步：取下待测灌木1，因事先有润滑脂润滑，容易取下，若胶粘接较紧，可以用长柄钳子夹住待测灌木1转动取下；
第七步：将茎流收集罐内的水倒出称重，即茎流量M茎，用M茎+截减去M茎，即为冠层截留量M截，从而实现了冠层截留量和茎流量的同时测定。
Claims (10)
1.一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置，其特征在于：所述的实验测定装置包括测定灌木截留量及茎流量的测定部分和仿降雨的降雨部分；所述的测定部分包括支撑平台、电子秤、茎流收集罐和待测灌木，所述的支撑平台放置在地面，所述的电子秤放置在支撑平台上，所述的茎流收集罐放置在电子秤上，所述的茎流收集罐内部底部中心竖向固定有一根固定杆用于固定待测灌木，所述的茎流收集罐上方设置有防雨罩，防雨罩的外边缘覆盖过电子秤外边缘，防雨罩中心位置开设有通孔，防雨罩下方设置有裙边，所述的裙边卡接在茎流收集罐进水口边缘内，将地面以上部分砍下的待测灌木穿过防雨罩中心位置的开设的通孔固定在茎流收集罐内部中心竖向固定的固定杆上，待测灌木和防雨罩中心通孔的间隙用防水胶密封；所述的降雨部分包括输水管道、水泵、水压表和喷头，所述的输水管道的一端与水泵的出水口连接，水泵的进水口与水源连接，并且输水管道与水泵的一端还固定安装有水压表，输水管道的另一端固定在的茎流收集罐上方的防雨罩通孔正上方，所述的喷头固定安装在防雨罩通孔正上方的输水管道上，所述的喷头用于向待测灌木喷水模拟降雨。
2.根据权利要求1所述的一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置，其特征在于：所述的茎流收集罐为圆柱形，直径为15-35cm,高为8-12cm。
3.根据权利要求1所述的一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置，其特征在于：所述的固定杆由不锈钢材料制成，内径为3-5cm,高为13cm-20cm。
4.根据权利要求1所述的一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置，其特征在于：所述的防雨罩为圆锥形，防雨罩底面直径为30-35cm。
5.根据权利要求1所述的一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置，其特征在于：所述的防雨罩中心开设的通孔的直径为3cm-5cm。
6.根据权利要求5所述的一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置，其特征在于：所述的防雨罩表面涂抹有一层防水材料，防止雨水停留在防雨罩上。
7.根据权利要求1所述的一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置，其特征在于：所述的输水管道为“L”型，分为第一水平管道、竖向管道和第二水平管道，第一水平管道、竖向管道和第二水平管道首尾相接，第一水平管道的一端与水泵一端连接，水泵的另一端与水源相接，同时第一水平管道上固定安装有水压表，第一水平管道的另一端与竖向管道的一端连接，竖向管道的另一端与第二水平管道的一端相接，第二水平管道的另一端安装有喷头。
8.根据权利要求7所述的一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置，其特征在于：所述的喷头为圆锥实心喷头。
9.根据权利要求7所述的一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置，其特征在于：所述的竖向管道的高度为2-2.5m。
10.根据权利要求9所述的一种灌木冠层截留量及茎流量收集实验测定装置，其特征在于：所述的竖向管道底部设置有三脚架，三脚架用于支撑竖向管道。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113099983A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-13 | 辽宁省农业科学院 | 一种玉米花生间作作物种间水分优化分配评价方法 |
| CN114659934A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-24 | 河南省水利科学研究院 | 用于测定小麦茎秆流量的集流装置 |
| CN116359065A (zh) * | 2023-04-07 | 2023-06-30 | 山东大学 | 基于植株密度可变的植物降雨截留试验系统及方法 |
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