专利名称：一种控制降水转移的装置及使用方法
技术领域：
本发明涉及生态学领域中降水格局对植物群落或生态系统影响的研究装 置，具体地说是一种控制降水转移的装置及其使用方法。
背景技术：
为了更好地了解一系列的气候变化对自然生态系统产生的潜在影响，需 要即精确又简单、实用的水分控制方法。
目前，控制植物或作物水分条件的方法主要有两类第一类是建立温室 或搭建大棚，对试验对象实施人工浇水，第二类是在自然条件下控制降水。
在温室或大棚中开展的水分控制试验便于管理，可以控制水分数量和化 学成分，提供关于水分或者湿度对植物幼苗和幼树的生理和生长的响应数据。 但是，人工模拟自然浇水，需要考虑很多因素，包括水分的化学成分(PH、 离子组成)、物理性质(雨点大小和速度)、降水的时空特征等，并且获取的 数据多局限于小尺度的短期的水分胁迫响应，缺乏长期性和自然性。
第二类是在自然条件下控制降水。为了克服第一类方法的局限性，近年 来，越来越多的研究者热衷于在自然条件下开展降水控制试验，但控制降水 一直是技术难点问题。目前，有研究者自制可移动的遮雨棚，在无降水条件 下不使用，当有自然降水时使用遮雨棚遮雨，这种方法不但费时、费力，并 且对遮雨试验对象仍需要进行人工浇水，不能完全避免非自然性这个问题。 在美国橡树岭科研基地，生态工作者们研制了一套穿透雨转移装置，较精确 地控制了降水转移，但造价昂贵，后期维护工作较多。
在生态学领域，随着降水格局改变与自然生态系统关系研究的广泛开展, 自然条件下控制降水改变的方法越来越显示出其重要性，因此，迫切需要一 种在自然条件下能准确控制降水的装置和使用方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单、准确、经济实用的控制降水转移的装置 及使用方法。为实现上述目的，本发明釆用的技术方案为
一种控制降水转移的装置，其特征在于包括接雨槽、导流管和分流管， 接雨槽向下倾斜，端口成圆锥状插入导流管一端，所述接雨槽圆锥状部分上 面设置遮盖件，导流管另一端连接至少2根分流管，分流管的末端设置有堵 头，分流管设置有孔，每根分流管上相应的孔与导流管与分流管的接口距离 相同，分流管上孔径大小自接口端向末端逐渐增大。
本发明的进一步技术方案为
在接雨槽与导流管间设置集雨器，所述的集雨器上方开口连接接雨槽圆 锥状部分，集雨器下方连接导流管，导流管口径大小与集雨器配套，保证连 接的密闭性。
所述接雨槽圆锥部分内置过滤纱网，防止杂物堵塞接口处。
所述导流管在靠近三通接头的适当部位设置支撑杆。
所述的接雨槽由透明材料制成，槽体深度大于或等于9cm。
所述的导流管另 一端通过三通接头连接分流管，分流管连接于三通接头。
本发明的装置的使用方法为
将控制降水转移的装置架设在需要减少降水的苗床上，接雨槽长边与苗 床宽边方向平行，设置所述的控制降水转移的装置的数量按照下面的公式 设置数量=(苗床面积x截留率)/接雨槽垂直地面投影面积 本发明具有以下优点
5. 本发明可以根据具体的试验设计在自然条件下精确、科学地控制降水 转移数量，避免了温室条件和人工降水的缺点，保证了降水状况的自 然性，使研究结果更具有说服力。
6. 本发明装置相对其他的水分控制装置简单，不需要附加任何仪器和软 件，且实施起来比较容易。
7. 除需定期清除所述过滤网中的杂物外，本装置不需要其他维护措施， 便于管理，节省人力、物力资源。
8. 造价低可以使本发明更具有推广性。
图l为本发明整体结构图； 图2为接雨槽俯视图3为接雨槽圆锥状部分遮盖件的展开平面图； 图4为导流管与分流管连接处示意图。
图中1为接雨槽，2为集雨器，3为导流管，4为分流管，5为三通，6为支撑杆，7为堵头。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例详述本发明。 实施例1
实验地点设在中国科学院长白山森林生态系统研究站的野外试验基地
内，地理位置东经128。 28'，北纬42° 24'，海拔763m，年均温O. 9 ~ 3. 9°C , 土壤为暗棕色森林土，气候属受季风影响的温带大陆性气候，春季千單多风， 夏季炎热多雨，冬季干燥寒冷，年均温-7. 3~4. 9'C，年降雨量700 900 mm， 主要集中在6 8月，无霜期109 141d。
根据研究课题的试验设计，需要在两排长38. 4m、宽1.6m、间距0. 7m的 平行苗床间建立控制降水转移装置，达到一个苗床减少30%降水，另一个苗 床增加30%降水的目的。本发明建立在每两行树苗中间位置，目的是为了减 少实验装置对幼苗生长的影响，使其生存环境最大限度地接近自然状态。因 此，本实验架设了多个控制降水转移装置，将其沿苗床固定在有孔的铁质货 架上。本实施例以上述试验设计为例，详细说明一个控制降水转移装置的规 格、使用及制作过程。
本发明整体结构如图1所示，用木棍将接雨槽架设在需要减少降水的苗 床上，接雨槽长边与苗床宽边方向平行，接雨槽与水平地面的倾斜角为15° , 最高点距离地面1. 43m,最低点距离地面lm,槽体深度大于或等于9cm (防止 雨水溅出)。将接雨槽向下倾斜端口超出欲减水苗床部分(大约15cm)卷成圆 锥状插入集雨器中。集雨器位于两排苗床的过道之间，另一端连接耐老化的 导流管，导流管通过连接三通与两根分流管相通，分流管固定在需要增水的 苗床上，离地面高度为10cm,固定时要用水平尺使其保持水平状态。在接近 三通处安置支撑杆固定导流管，保持稳定和水流畅通。
接雨槽的制作如图2所示，将长1.81m、宽0. 75m的长方形透明塑料板 卷成U形绑在PPR管上，然后将其固定在铁质货架上，接雨槽横截面宽度为 12cm。具体做法是塑料板长边的1.66m用于接收降水，剩余0. 15m如前所述 卷成圆锥形插入集雨器中，沿1.66m长边两侧每隔10cm打孔，用捆扎带穿过 小孔将接雨槽绑在PPR管上，剩余0. 15m卷成圆锥状后用透明胶带固定好形 状，在其上面粘贴如图3所示扇形透明塑料板，防止多余雨水进入。另外， 接雨槽圆锥状部分内部放置过滤纱网，定期清理，防止杂物堵塞接雨槽。集雨器的制作将容积为2. 5L的可乐瓶底部斜向切割，切割面大小为刚 好将接雨槽圆锥状一头插入并贴合，保证降水不会从这个连接处进入集雨器。
导流管的制作集雨器瓶口连接耐老化的塑料管，塑料管管口尺寸为1 寸，可乐瓶口为6分，这样连接后可保证其密闭性。
分流管的制作用热容器将两根长0.9m的PPR管分别接入三通，将导流 管套在三通的第三个口上，同样，为了保持密闭，三通的尺寸也为6分；每 根PPR管的另外一头要用1寸堵头封住，在每根PPR管上扎一个眼，位置在 两株苗子中间，本实施例的苗木栽种方式是4株一行，因此只要保证每根PPR 管给两株苗木供水即可。如果一行有4株以上的苗木，可沿PPR管离三通由 近到远依次扎由小到大的孔，具体大小需根据栽植情况而定。
接雨槽接雨面积的计算方法接雨面积=接雨槽垂直地面投影面积
本实施例中一个接雨槽的接雨面积为0. 12mx 1.66mx cosl5。= 0.192m2。苗床面积为38. 4mx 1. 6ra = 61. 44m2,若要截留30%降水均匀地输 送到另一个苗床，需要等间距安装这样的控水装置96个(61.44 x 30 % /0. 192 )。
实施例2
与实施例l不同的是，如果受野外条件限制，接雨槽高度与需要增水地 面的高度差较小时，可去除集雨器，直接将导流管连接在接雨槽的圆锥形一 端，但要增加导流管和分流管的规格，保证降水强度较大时水流仍能畅通。
上列详细说明是针对本发明的可行实施例的具体说明，这些实施例并非 用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变 更，均应包含于本发明的专利范围中。
权利要求
1.一种控制降水转移的装置，其特征在于包括接雨槽、导流管和分流管，接雨槽向下倾斜，端口成圆锥状插入导流管一端，所述接雨槽圆锥状部分上面设置遮盖件，导流管另一端连接至少2根分流管，在每根分流管的末端设置有堵头，分流管设置有孔，每根分流管上相应的孔与导流管和分流管的接口距离相同，分流管上孔径大小自接口端向末端逐渐增大。
2. 根据权利要求1所述的控制降水转移的装置，其特征在于在 接雨槽与导流管间设置集雨器，所述的集雨器上方开口连接接雨槽圆 锥状部分，集雨器下方连接导流管，导流管口径大小与集雨器配套， 保证连接的密闭性。
3. 根据权利要求1或2所述的控制降水转移的装置，其特征在于所述接雨槽圆锥部分内置过滤纱网。
4. 根据权利要求1或2所述的控制降水转移的装置,其特征在于所述导流管在靠近三通接头的适当部位设置支撑杆。
5. 根据权利要求1或2所述的控制降水转移的装置,其特征在于 所述的接雨槽由透明材料制成，槽体深度大于或等于9cm。
6. 根据权利要求1或2所述的控制降水转移的装置，其特征在 于导流管另一端通过三通接头连接分流管。
7. 根据权利要求1或2所述的控制降水转移的装置的使用方法，其特征在于将控制降水转移的装置架设在需要减少降水的苗床上，接雨槽长边与苗床宽边方向平行，所述的控制降水转移的装置的设置数量按照下面的公式设置数量=(苗床面积x截留率)/接雨槽垂直地面投影面积。
全文摘要
本发明涉及生态学领域中降水格局对生态系统影响的研究，具体地说是一种控制降水转移的装置及方法。包括接雨槽、导流管和分流管，接雨槽向下倾斜，端口成圆锥状插入导流管一端，接雨槽圆锥状部分上面设置遮盖件，导流管通过三通接头连接分流管，分流管连接于三通接头，在每根分流管的末端设置有堵头，分流管设置有孔，每根分流管上相应的孔与三通接头距离相同，分流管上孔径大小自接三通接头端向末端逐渐增大。在预减少降水地面架设倾斜接雨槽，接雨槽面积根据具体要求而定，截留的降水沿接雨槽流入集雨器，经导流管流入分流管，再经分流管上的钻孔流入预期增水地点。本发明科学精确、实施方便，造价低廉，适应野外条件的要求。
文档编号A01G25/00GK101554130SQ200810010980
公开日2009年10月14日 申请日期2008年4月11日 优先权日2008年4月11日
发明者淼 王, 菲 蔺, 郝占庆 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所