專利名稱：測(cè)量灌木降雨截留量的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于野外長期觀測(cè)自然狀態(tài)灌木層對(duì)自然降雨的截留過程的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置和方法。
背景技術(shù)：
灌木截留降雨是森林生態(tài)水文的不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，灌木層參與到森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量循環(huán)，對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)灌木層降雨截留的研究對(duì)于闡明森林生態(tài)系統(tǒng)的水文過程和水源涵養(yǎng)功能具有重要的意義?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)森林系統(tǒng)灌木層截留能力的研究主要有兩種方法(1)在灌木林下布設(shè)多點(diǎn)雨量桶，通過雨量桶面積淺層枯落圖冠層投影面積換算灌木截留雨量，但這種方法對(duì)于長勢(shì)較好，冠形完整的灌木較為合適，對(duì)稀疏的林下小灌木不太實(shí)用；(2)利用脫脂吸濕棉吸取雨后灌木葉片上殘留的降雨，利用電子天平稱量前后重量變化，這種方法存在較大的人為操作誤差，同時(shí)電子天平的精度也嚴(yán)重制約著實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。上述兩種試驗(yàn)方法都存在著一定的缺陷，因此，有必要研制一種野外試驗(yàn)觀測(cè)裝置，既不破壞灌木層原生狀態(tài)，又能方便測(cè)量和記錄灌木層在自然降雨?duì)顟B(tài)下的降雨截留過程，更準(zhǔn)確全面地研究水分在灌木層的傳輸和移動(dòng)規(guī)律，揭示該水文作用層的水分傳輸機(jī)制。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于野外長期觀測(cè)自然狀態(tài)灌木層對(duì)自然降雨截留量的測(cè)量裝置和方法。(二)技術(shù)方案為達(dá)上述目的，本發(fā)明的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置，其包括第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和上下開口的漏斗3，以及用于固定支撐所述測(cè)量灌木降雨截留量的裝置的支撐架；所述第一薄壁桶I的下端口與所述漏斗3的上開口密封連接；所述第二薄壁桶2的下端口與所述漏斗3的下開口密封連接；所述漏斗3的側(cè)壁底部設(shè)有若干個(gè)出水孔4，所述出水孔4與雨量計(jì)連接；其中，所述第一薄壁桶I的內(nèi)徑大于灌木的冠幅，所述漏斗3下開口的內(nèi)徑大于灌木的地徑直徑。優(yōu)選的，所述出水孔4內(nèi)在垂直于雨水流動(dòng)的方向上設(shè)有濾網(wǎng)。優(yōu)選的，所述支撐架為軸向設(shè)置在所述漏斗3外側(cè)壁上的三個(gè)或三個(gè)以上活動(dòng)支架5。優(yōu)選的，所述活動(dòng)支架5可固定鉸接在所述漏斗3外側(cè)壁上，以調(diào)節(jié)所述活動(dòng)支架5與地面的角度。優(yōu)選的，所述第一薄壁桶1、第二薄壁桶2為圓柱形；所述漏斗3為圓臺(tái)形。優(yōu)選的，所述第二薄壁桶2為矩形金屬片相對(duì)兩側(cè)邊相對(duì)卷合而成；并將所述相對(duì)兩側(cè)邊可拆卸地?zé)o縫扣合在一起。
優(yōu)選的，所述漏斗3為可拆分的兩部分軸向拼接而成；并將所述兩部分可拆卸地
無縫扣合在一起。采用所述的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置進(jìn)行測(cè)量灌木降雨截留量的方法，其特征在于，包括以下步驟S1.選擇一顆灌木，用第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和漏斗3套住所述灌木，使所述灌木的樹枝在所述漏斗3之上；S2.連接漏斗3和活動(dòng)支架5，并按照灌木所在地的坡度調(diào)節(jié)活動(dòng)支架；S3.將雨量計(jì)與出水孔4連接，對(duì)灌木截留降雨過程進(jìn)行測(cè)量。優(yōu)選的，進(jìn)行SI時(shí)先將所述灌木的樹枝綁成一捆，用第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和漏斗3從上往下套住所述灌木，待所述灌木的樹枝在所述漏斗3之上后，松開所述灌木的樹枝。優(yōu)選的，進(jìn)行SI時(shí)先將所述第二薄壁桶2沿軸向打開，待所述第二薄壁桶2套住灌木的地徑后，將所述第二薄壁桶2無縫扣合，再將漏斗3沿軸向打開，待所述漏斗3套住灌木的地徑后，將所述漏斗3無縫扣合，然后將所述第一薄壁桶I和所述第二薄壁桶2安裝在所述漏斗3上。(三)有益效果本發(fā)明采用上述技術(shù)方案提供的裝置，適用于野外長期觀測(cè)自然狀態(tài)灌木層對(duì)自然降雨的截留過程，既不破壞灌木層原生狀態(tài)，又能方便測(cè)量和記錄灌木層在自然降雨?duì)顟B(tài)下的降雨截留過程，更準(zhǔn)確全面地研究水分在灌木層的傳輸和移動(dòng)規(guī)律，揭示該水文作用層的水分傳輸機(jī)制。


圖1是本發(fā)明的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置的俯視圖。圖中，1:第一薄壁桶；2 :第二薄壁桶；3 :漏斗；4 :出水孔；5 :活動(dòng)支架。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附
圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相
對(duì)重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。實(shí)施例1如圖1和圖2所示，本發(fā)明的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置，其包括第一薄壁桶1、第ニ薄壁桶2和上下開ロ的漏斗3，以及用于固定支撐測(cè)量灌木降雨截留量·的裝置的支撐架；第一薄壁桶I的下端ロ與漏斗3的上開ロ密封連接；第二薄壁桶2的下端ロ與漏斗3的下開ロ密封連接；漏斗3的側(cè)壁底部設(shè)有若干個(gè)出水孔4，出水孔4與雨量計(jì)連接；其中，第一薄壁桶I的內(nèi)徑大于灌木的冠幅，漏斗3下開ロ的內(nèi)徑大于灌木的地徑直徑。出水孔4內(nèi)在垂直于雨水流動(dòng)的方向上設(shè)有濾網(wǎng)，防止雜物由出水孔4進(jìn)入雨量計(jì)。支撐架為軸向設(shè)置在漏斗3外側(cè)壁上的多個(gè)活動(dòng)支架5?；顒?dòng)支架5的個(gè)數(shù)為三個(gè)?；顒?dòng)支架5可固定鉸接在所述漏斗3外側(cè)壁上，以調(diào)節(jié)活動(dòng)支架5與地面的角度，來保持測(cè)量灌木降雨截留量的裝置的軸線豎直，以適應(yīng)不同坡度的灌木所在地的坡度，保持灌木的自然狀態(tài)，使測(cè)量結(jié)果更真實(shí)可靠，有利于研究人員對(duì)不同地域灌木的降雨截留過程的進(jìn)行研究和分析。其中，第一薄壁桶I和第二薄壁桶2為方桶，漏斗3為正棱臺(tái)形。采用測(cè)量灌木降雨截留量的裝置進(jìn)行測(cè)量灌木降雨截留量的方法，包括以下步驟S1.選擇ー顆灌木，用第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和漏斗3套住所述灌木，使灌木的樹枝在漏斗3之上；S2.連接漏斗3和活動(dòng)支架5，并按照灌木所在地的坡度調(diào)節(jié)活動(dòng)支架，使灌木保持自然狀態(tài)；S3.將雨量計(jì)與出水孔4連接，對(duì)灌木截留降雨過程進(jìn)行測(cè)量。具體的，在進(jìn)行SI時(shí)，先將灌木的樹枝綁成ー捆，用第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和漏斗3從上往下套住所述灌木，待灌木的樹枝在漏斗3之上后，松開灌木的樹枝。優(yōu)選的，所述雨量計(jì)為自記雨量計(jì)，可自動(dòng)記錄灌木截留降雨過程，方便研究人員對(duì)灌木截留降雨過程的研究，也使對(duì)灌木截留降雨過程的測(cè)量更加精確。采用上述實(shí)施例提供的裝置，適用于野外長期觀測(cè)自然狀態(tài)灌木層對(duì)自然降雨的截留過程，既不破壞灌木層原生狀態(tài)，又能方便測(cè)量和記錄灌木層在自然降雨?duì)顟B(tài)下的降雨截留過程。實(shí)施例2與實(shí)施例1不同之處在于第一薄壁桶1、第二薄壁桶2為圓柱形；漏斗3為圓臺(tái)形。其中，第二薄壁桶2為矩形金屬片相對(duì)兩側(cè)邊相對(duì)卷合而成；并將相對(duì)兩側(cè)邊可拆卸地?zé)o縫扣合在一起。漏斗3為可拆分的兩部分軸向拼接而成；并將兩部分可拆卸地?zé)o縫扣合在一起。采用測(cè)量灌木降雨截留量的裝置進(jìn)行測(cè)量灌木降雨截留量的方法，包括以下步驟S1.選擇ー顆灌木，用第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和漏斗3套住所述灌木，使灌木的樹枝在第一薄壁桶1、第二薄壁桶2和漏斗3形成的凹槽之上；S2.連接漏斗3和活動(dòng)支架5，并按照灌木所在地的坡度調(diào)節(jié)活動(dòng)支架，使灌木保持自然狀態(tài)；S3.將雨量計(jì)與出水孔4連接，對(duì)灌木截留降雨過程進(jìn)行測(cè)量。具體的，在進(jìn)行SI時(shí)，先將所述第二薄壁桶2沿軸向打開，待所述第二薄壁桶2套住灌木的地徑后，將所述第二薄壁桶2無縫扣合，再將漏斗3沿軸向打開，待所述漏斗3套住灌木的地徑后，將所述漏斗3無縫扣合，然后將所述第一薄壁桶I和所述第二薄壁桶2安裝在所述漏斗3上。本發(fā)明的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置，適用于野外長期觀測(cè)自然狀態(tài)灌木層對(duì)自然降雨的截留過程，既不破壞灌木層原生狀態(tài)，又能方便測(cè)量和記錄灌木層在自然降雨?duì)顟B(tài)下的降雨截留過程，更準(zhǔn)確全面地研究水分在灌木層的傳輸和移動(dòng)規(guī)律，掲示該水文作用層的水分傳輸機(jī)制。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量灌木降雨截留量的裝置，其特征在于，該測(cè)量灌木降雨截留量的裝置包括第一薄壁桶(I)、第二薄壁桶(2)和上下開口的漏斗(3)，以及用于固定支撐所述測(cè)量灌木降雨截留量的裝置的支撐架；所述第一薄壁桶(I)的下端口與所述漏斗(3)的上開口密封連接；所述第二薄壁桶(2)的下端口與所述漏斗(3)的下開口密封連接；所述漏斗(3)的側(cè)壁底部設(shè)有若干個(gè)出水孔(4)，所述出水孔(4)與雨量計(jì)連接；其中，所述第一薄壁桶(I)的內(nèi)徑大于灌木的冠幅，所述漏斗(3)下開口的內(nèi)徑大于灌木的地徑直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置，其特征在于，所述出水孔(4)內(nèi)在垂直于雨水流動(dòng)的方向上設(shè)有濾網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置，其特征在于，所述支撐架為軸向設(shè)置在所述漏斗(3 )外側(cè)壁上的三個(gè)或三個(gè)以上活動(dòng)支架(5 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置，其特征在于，所述活動(dòng)支架(5)可固定鉸接在所述漏斗(3)外側(cè)壁上，以調(diào)節(jié)所述活動(dòng)支架(5)與地面的角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置，其特征在于，所述第一薄壁桶(1)、第二薄壁桶(2)為圓柱形；所述漏斗(3)為圓臺(tái)形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置，其特征在于，所述第二薄壁桶(2)為矩形金屬片相對(duì)兩側(cè)邊相對(duì)卷合而成；并將所述相對(duì)兩側(cè)邊可拆卸地?zé)o縫扣合在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置，其特征在于，所述漏斗(3)為可拆分的兩部分軸向拼接而成；并將所述兩部分可拆卸地?zé)o縫扣合在一起。
8.采用權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的測(cè)量灌木降雨截留量的裝置進(jìn)行測(cè)量灌木降雨截留量的方法，其特征在于，包括以下步驟 51.選擇一顆灌木，用第一薄壁桶(I)、第二薄壁桶(2)和漏斗(3)套住所述灌木，使所述灌木的樹枝在所述漏斗(3)之上； 52.連接漏斗(3)和活動(dòng)支架(5)，并按照灌木所在地的坡度調(diào)節(jié)活動(dòng)支架； 53.將雨量計(jì)與出水孔(4)連接，對(duì)灌木截留降雨過程進(jìn)行測(cè)量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測(cè)量灌木降雨截留量的方法，其特征在于，進(jìn)行SI時(shí)先將所述灌木的樹枝綁成一捆，用第一薄壁桶(I)、第二薄壁桶(2)和漏斗(3)從上往下套住所述灌木，待所述灌木的樹枝在所述漏斗(3)之上后，松開所述灌木的樹枝。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測(cè)量灌木降雨截留量的方法，其特征在于，進(jìn)行SI時(shí)先將所述第二薄壁桶(2)沿軸向打開，待所述第二薄壁桶(2)套住灌木的地徑后，將所述第二薄壁桶(2)無縫扣合，再將漏斗(3)沿軸向打開，待所述漏斗(3)套住灌木的地徑后，將所述漏斗(3 )無縫扣合，然后將所述第一薄壁桶(I)和所述第二薄壁桶(2 )安裝在所述漏斗(3 )上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種測(cè)量灌木降雨截留量的裝置和方法，該測(cè)量灌木降雨截留量的裝置包括第一薄壁桶、第二薄壁桶和上下開口的漏斗，以及用于固定支撐所述測(cè)量灌木降雨截留量的裝置的支撐架；所述第一薄壁桶的下端口與所述漏斗的上開口密封連接；所述第二薄壁桶的下端口與所述漏斗的下開口密封連接；所述漏斗的側(cè)壁底部設(shè)有若干個(gè)出水孔，所述出水孔與雨量計(jì)連接；其中，所述第一薄壁桶的內(nèi)徑大于灌木的冠幅，所述漏斗下開口的內(nèi)徑大于灌木的地徑直徑。本發(fā)明適用于野外長期觀測(cè)自然狀態(tài)灌木層對(duì)自然降雨的截留過程，既不破壞灌木層原生狀態(tài)，又能方便測(cè)量和記錄灌木層在自然降雨?duì)顟B(tài)下的降雨截留過程。
文檔編號(hào)G01N33/24GK103018423SQ20121050729
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者余新曉, 賈國棟, 楊芝歌, 樊登星, 牛健植, 張振明, 張學(xué)霞 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)