一种测定森林枯落物对地表径流元素含量影响贡献率的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地球化学技术领域，尤其涉及一种测定森林枯落物对地表径流元素含量影响贡献率的系统。
【背景技术】
[0002]随着我国经济社会发展和人类活动强度加大，湖泊水库等主要饮用水水源地水污染问题日趋凸显。以氮(N)、磷(P)等营养物质大量输入为特征的水体富营养化已成为水源地首要的水污染问题。据2014年中国水资源公报，由于N、P等元素大量输入，全国开发利用程度较高和面积较大的121个主要湖泊和661座主要水库中，分别有76.9%的湖泊和37.3%的水库处于富营养状态。而由此导致的水源地水质恶化、生物多样性降低以及河湖生态系统退化等问题已严重影响区域饮水安全，威胁人类健康，成为制约中国可持续发展的重要瓶颈。
[0003]森林生态系统作为湖泊水库等饮用水水源地集水区重要的绿色屏障，在涵养水源、调节水质等方面起着不可替代的作用。森林枯落物层作为森林生态系统内独特的结构层面以及养分循环的关键环节，通过拦截、渗透、过滤、吸附、分解等过程，在拦蓄地表径流、参与森林-湖库生态系统N、P等化学元素循环等方面发挥着不可低估的作用。据已有研究，我国乔木林枯落物贮量一般均在10t/hm2-40t/hm2以上，枯落物分解可向森林生长提供N等所需养分的69%?87%。据此，在场降雨地表径流向湖泊水库汇流过程中，量大而面广的枯落物覆盖在流域集水区地表，其对地表径流N、P等化学元素含量及时空分布有何影响?如何量化其影响等问题亟待研究。同时，森林土壤层与枯落物层相互临界，二层之间存在N、P等物质与能量输送，如何有效剥离森林表层土壤与枯落物层对地表径流N、P等化学元素含量的交互影响也成为研究的难点。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种测定森林枯落物对地表径流元素含量影响贡献率的系统，该系统能在有效剥离森林表层土壤对地表径流N、P等元素影响的同时，量化分析场降雨过程中不同枯落物类型、不同储量枯落物、枯落物不同分解阶段对湖泊水库集水区地表径流N、P等化学元素含量影响的贡献率，从而为准确认识森林枯落物层乃至森林生态系统对湖泊水库水质调节功能及林地清理提供参考与指导。
[0005]—种测定森林枯落物对地表径流元素含量影响贡献率的系统，所述系统包括可移动式变坡支撑架、径流小区和径流收集设备，其中:
[0006]所述可移动式变坡支撑架进一步包括铁制支架、塑料滑轮、半圆钢尺和标准雨量筒；
[0007]所述径流小区进一步包括铁制挡板、铁质隔离板、带孔铝制透水板和铁质底板；
[0008]所述径流收集设备进一步包括封闭式径流收集槽和集流桶，其中:
[0009]所述封闭式径流收集槽包括封闭式水平径流收集槽和封闭式垂直径流收集槽，在所述封闭式径流收集槽的下方出水口布设所述集流桶；
[0010]所述径流小区与所述可移动式变坡支撑架固定连接，同时所述径流小区的底部与所述封闭式径流收集槽固定连接。
[0011]所述径流小区的底部采用两层设计，其中用来布设森林枯落物的一层设计成带孔招制透水板。
[0012]所述径流小区的铁质隔离板将该径流小区划分为两个规格相等的区域。
[0013]所述铁质隔离板比所述铁制挡板高出10cm。
[0014]由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，上述系统能在有效剥离森林表层土壤对地表径流N、P等化学元素影响的同时，可量化分析场降雨过程中不同枯落物类型、不同储量枯落物、枯落物不同分解阶段对湖泊水库集水区地表径流N、PN、P等化学元素含量影响的贡献率，从而为准确认识森林枯落物层、森林生态系统对湖泊水库水质调节功能及林地清理提供参考与指导。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。
[0016]图1为本实用新型实施例所提供的测定森林枯落物对地表径流元素含量影响贡献率的系统整体结构示意图；
[0017]图2为本实用新型实施例所述系统的实施效果示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面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，都属于本实用新型的保护范围。
[0019]本实用新型实施例所述的系统是在降雨作为湖泊水库等水源地主要水分来源以及森林枯落物层作为地表径流向水源地汇集流动的主要媒介背景下，以剥离森林土壤层对地表径流N、P等化学元素含量影响为前提，深入开展森林枯落物层对入湖(库)地表径流N、P等元素含量影响研究，在填补相关研究技术空白的同时，将对准确认识森林生态系统水质调节功能以及指导林地清理等工作具有重要现实与理论指导意义。下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述，所述系统包括可移动式变坡支撑架、径流小区和径流收集设备，如图1所示为本实用新型实施例所提供的测定森林枯落物对地表径流元素含量影响贡献率的系统整体结构示意图，如图2所示为本实用新型实施例所述系统的实施效果示意图，结合图1和2，该系统主要包括有铁质支架1、塑料滑轮2、半圆钢尺3、标准雨量筒4、铁质挡板5、铁质隔离板6、带孔铝制透水板7、铁质底板8、封闭式水平径流收集槽9、封闭式垂直径流收集槽1和集流桶11，其中:
[0020]所述可移动式变坡支撑架进一步包括铁制支架1、塑料滑轮2、半圆钢尺3和标准雨量筒4;该雨量筒为直径20cm的钢制标准雨量筒；
[0021]所述径流小区进一步包括铁制挡板5、铁质隔离板6、带孔铝制透水板7和铁质底板8；
[0022]所述径流收集设备进一步包括封闭式径流收集槽和集流桶11，其中:
[0023]所述封闭式径流收集槽包括封闭式水平径流收集槽9和封闭式垂直径流收集槽10，这里考虑到降雨径流在枯落物层存在水平流动和垂直入渗，为同时收集地表径流和垂直入渗径流，故采用2个封闭式径流收集槽(即封闭式水平径流收集槽9和封闭式垂直径流收集槽10)与径流小区固定连接，分别收集地表径流和垂直入渗径流；
[0024]同时为保证径流由封闭式径流收集槽向集流桶11汇集为自由出流，在所述封闭式径流收集槽的下方出水口布设集流桶11，可采用在室外土质地面挖坑法，以降低集流桶11高程，同时为避免降雨进入集流桶11影响实验结果，在实验过程中，需在集流桶11上方加盖以防止雨水进入；
[0025]所述径流小区与所述可移动式变坡支撑架固定连接，同时所述径流小区的底部与所述封闭式径流收集槽固定连接。
[0026]具体实现中，所述径流小区的底部采用两层设计，其中用来布设森林枯落物12的一层设计成带孔铝制透水板7，该带孔铝制透水板7的孔密度与选定的森林土壤入渗系数保持一致。这样的设计一方面考虑到降雨降至枯落物层后，径流在实际流动过程中，既存在沿坡面方向的水平流动，即地表径流，同时又由于重力作用，存