專利名稱：測量灌木降雨截留量的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及測量技術領域，尤其涉及一種適用于野外長期觀測自然狀態(tài)灌木層對自然降雨的截留過程的測量灌木降雨截留量的裝置和方法。
背景技術：
灌木截留降雨是森林生態(tài)水文的不可或缺的一個環(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)，對森林生態(tài)系統(tǒng)灌木層降雨截留的研究對于闡明森林生態(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)有技術中對森林系統(tǒng)灌木層截留能力的研究主要有兩種方法(1)在灌木林下布設多點雨量桶，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，但這種方法對于長勢較好，冠形完整的灌木較為合適，對稀疏的林下小灌木不太實用；(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，同時電子天平的精度也嚴重制約著實驗數(shù)據(jù)的準確性。上述兩種試驗方法都存在著一定的缺陷，因此，有必要研制一種野外試驗觀測裝置，既不破壞灌木層原生狀態(tài)，又能方便測量和記錄灌木層在自然降雨狀態(tài)下的降雨截留過程，更準確全面地研究水分在灌木層的傳輸和移動規(guī)律，揭示該水文作用層的水分傳輸機制。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術問題本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種適用于野外長期觀測自然狀態(tài)灌木層對自然降雨截留量的測量裝置和方法。(二)技術方案為達上述目的，本發(fā)明的測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的側壁底部設有若干個出水孔4，所述出水孔4與雨量計連接；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)在垂直于雨水流動的方向上設有濾網(wǎng)。優(yōu)選的，所述支撐架為軸向設置在所述漏斗3外側壁上的三個或三個以上活動支架5。優(yōu)選的，所述活動支架5可固定鉸接在所述漏斗3外側壁上，以調(diào)節(jié)所述活動支架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為圓臺形。優(yōu)選的，所述第二薄壁桶2為矩形金屬片相對兩側邊相對卷合而成；并將所述相對兩側邊可拆卸地無縫扣合在一起。
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。采用所述的測量灌木降雨截留量的裝置進行測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和活動支架5，并按照灌木所在地的坡度調(diào)節(jié)活動支架；S3.將雨量計與出水孔4連接，對灌木截留降雨過程進行測量。優(yōu)選的，進行SI時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，進行SI時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)明采用上述技術方案提供的裝置，適用于野外長期觀測自然狀態(tài)灌木層對自然降雨的截留過程，既不破壞灌木層原生狀態(tài)，又能方便測量和記錄灌木層在自然降雨狀態(tài)下的降雨截留過程，更準確全面地研究水分在灌木層的傳輸和移動規(guī)律，揭示該水文作用層的水分傳輸機制。


圖1是本發(fā)明的測量灌木降雨截留量的裝置的結構圖；圖2是本發(fā)明的測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 :活動支架。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的測量灌木降雨截留量的裝置作進一步詳細說明。以下實施例用于說明本發(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系為基于附
圖所示的方位或位置關系，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“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，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，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，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(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”的含義是兩個或兩個以上。實施例1如圖1和圖2所示，本發(fā)明的測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的側壁底部設有若干個出水孔4，出水孔4與雨量計連接；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)在垂直于雨水流動的方向上設有濾網(wǎng)，防止雜物由出水孔4進入雨量計。支撐架為軸向設置在漏斗3外側壁上的多個活動支架5?；顒又Ъ?的個數(shù)為三個?；顒又Ъ?可固定鉸接在所述漏斗3外側壁上，以調(diào)節(jié)活動支架5與地面的角度，來保持測量灌木降雨截留量的裝置的軸線豎直，以適應不同坡度的灌木所在地的坡度，保持灌木的自然狀態(tài)，使測量結果更真實可靠，有利于研究人員對不同地域灌木的降雨截留過程的進行研究和分析。其中，第一薄壁桶I和第二薄壁桶2為方桶，漏斗3為正棱臺形。采用測量灌木降雨截留量的裝置進行測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和活動支架5，并按照灌木所在地的坡度調(diào)節(jié)活動支架，使灌木保持自然狀態(tài)；S3.將雨量計與出水孔4連接，對灌木截留降雨過程進行測量。具體的，在進行SI時，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，所述雨量計為自記雨量計，可自動記錄灌木截留降雨過程，方便研究人員對灌木截留降雨過程的研究，也使對灌木截留降雨過程的測量更加精確。采用上述實施例提供的裝置，適用于野外長期觀測自然狀態(tài)灌木層對自然降雨的截留過程，既不破壞灌木層原生狀態(tài)，又能方便測量和記錄灌木層在自然降雨狀態(tài)下的降雨截留過程。實施例2與實施例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為圓臺形。其中，第二薄壁桶2為矩形金屬片相對兩側邊相對卷合而成；并將相對兩側邊可拆卸地無縫扣合在一起。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無縫扣合在一起。采用測量灌木降雨截留量的裝置進行測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和活動支架5，并按照灌木所在地的坡度調(diào)節(jié)活動支架，使灌木保持自然狀態(tài)；S3.將雨量計與出水孔4連接，對灌木截留降雨過程進行測量。具體的，在進行SI時，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)明的測量灌木降雨截留量的裝置，適用于野外長期觀測自然狀態(tài)灌木層對自然降雨的截留過程，既不破壞灌木層原生狀態(tài)，又能方便測量和記錄灌木層在自然降雨狀態(tài)下的降雨截留過程，更準確全面地研究水分在灌木層的傳輸和移動規(guī)律，掲示該水文作用層的水分傳輸機制。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通技術人員，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方案也屬于本發(fā)明的范疇。
權利要求
1.一種測量灌木降雨截留量的裝置，其特征在于，該測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)的側壁底部設有若干個出水孔(4)，所述出水孔(4)與雨量計連接；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)權利要求1所述的測量灌木降雨截留量的裝置，其特征在于，所述出水孔(4)內(nèi)在垂直于雨水流動的方向上設有濾網(wǎng)。
3.根據(jù)權利要求2所述的測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置在所述漏斗(3 )外側壁上的三個或三個以上活動支架(5 )。
4.根據(jù)權利要求3所述的測量灌木降雨截留量的裝置，其特征在于，所述活動支架(5)可固定鉸接在所述漏斗(3)外側壁上，以調(diào)節(jié)所述活動支架(5)與地面的角度。
5.根據(jù)權利要求1所述的測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)為圓臺形。
6.根據(jù)權利要求5所述的測量灌木降雨截留量的裝置，其特征在于，所述第二薄壁桶(2)為矩形金屬片相對兩側邊相對卷合而成；并將所述相對兩側邊可拆卸地無縫扣合在一起。
7.根據(jù)權利要求6所述的測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無縫扣合在一起。
8.采用權利要求1-7任一項所述的測量灌木降雨截留量的裝置進行測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)和活動支架(5)，并按照灌木所在地的坡度調(diào)節(jié)活動支架； 53.將雨量計與出水孔(4)連接，對灌木截留降雨過程進行測量。
9.根據(jù)權利要求8所述的測量灌木降雨截留量的方法，其特征在于，進行SI時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)權利要求8所述的測量灌木降雨截留量的方法，其特征在于，進行SI時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)明提供一種測量灌木降雨截留量的裝置和方法，該測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；所述漏斗的側壁底部設有若干個出水孔，所述出水孔與雨量計連接；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自然狀態(tài)灌木層對自然降雨的截留過程，既不破壞灌木層原生狀態(tài)，又能方便測量和記錄灌木層在自然降雨狀態(tài)下的降雨截留過程。
文檔編號G01N33/24GK103018423SQ20121050729
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權日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, 張學霞 申請人:北京林業(yè)大學