一种凋落物迁移通量测定装置及方法
【专利摘要】本发明是有关于一种凋落物迁移通量测定装置及方法，该装置包括绕轴、风向标及收集器，风向标的动杆一端设有尾翼，另一端安装所述收集器，安装好收集器的风向标在其重心点处可转动的安装在绕轴上。该方法包括以下步骤：将所述的绕轴底端固定在待测点，并记录收集器和风向标的安装高度；开始收集并计时，当收集满一个计算周期后，称量收集物中凋落物的重量；计算该周期内该高度处的凋落物迁移通量。本发明所述装置可直接用于凋落物的迁移通量的测量，并提供了进一步计算距地面一定高度范围内的总的凋落物迁移通量的计算方法，测量操作简便、实用性强。
【专利说明】一种凋落物迁移通量测定装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及草原凋落物迁移研究领域，特别是涉及一种凋落物迁移通量测定装置及方法。
【背景技术】
[0002]凋落物分解是补充土壤养分的最主要途经，是生态系统循环的重要过程。目前的研究主要集中在凋落物生产及分解过程上，对于草原物质迁移方面的研究主要集中在土壤风蚀及其再分配上，而对于风力作用下凋落物的迁移研究鲜见报道。要开展风吹凋落物迁移方面的研究，凋落物迁移通量测量是前提基础。目前为止，尚未发现对凋落物迁移量的测定装置及方法的文献报道，类似的的装置及方法多见于沙尘通量测量，但凋落物与沙尘在质地、形态、大小上具有明显的差异特征，无法直接用于凋落物迁移通量的测量。由此可见如何解决凋落物迁移通量的观测问题是当前业界极需创新发明的目标。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种凋落物迁移通量测定装置及方法，使其可直接测量草原凋落物的迁移通量，操作方便，从而满足当前草原凋落物的迁移通量研究需求。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供一种凋落物迁移通量测定装置，包括绕轴、风向标及收集器，风向标的动杆一端设有尾翼，另一端安装所述收集器，安装好收集器的风向标在其重心点处可转动的安装在绕轴上。
[0005]作为进一步改进，收集器包括收集管及可拆卸的安装在收集管出口处的收集袋。
[0006]所述的收集管为PVC管。
[0007]所述的收集袋为网袋。
[0008]所述的网袋网眼为1mm。
[0009]所述的收集管与收集袋通过皮筋连接。
[0010]所述的收集管包括位于前方的水平段和位于后方并向下延伸的倾斜段，所述的收集袋安装在所述倾斜段的出口处。
[0011]所述的收集管内径为10cm，水平段的长度为5cm，倾斜段的长度为10cm，倾斜段与水平段的夹角为135度。
[0012]本发明还提供一种应用上述的凋落物迁移通量测定装置的方法，其步骤为:A、将所述的绕轴底端固定在待测点，并记录收集器和风向标的安装高度、开始收集并计时，当收集满一个计算周期后，称量收集物中凋落物的重量；C、计算该周期内该高度处的凋落物迁移通量。
[0013]作为进一步改进，所述的步骤A在绕轴的不同高度上各安装一组收集器和风向标，并记录各收集器和风向标的高度；最后还包括一步骤D，将各高度处的凋落物迁移通量积分，计算出距底面一定高度内的凋落物迁移通量。
[0014]采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点:[0015]本发明所述装置可直接用于凋落物的迁移通量的测量，测量操作简便、实用性强，使草原物质迁移的研究更加准确，对生态系统循环的研究有重要意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0017]图1是本发明一种凋落物迁移通量测定装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]参照图1所示，本发明提供一种凋落物迁移通量的测定装置，包括绕轴3、风向标4及收集器，风向标4的动杆一端设有尾翼，另一端安装所述收集器，安装好收集器的风向标4在其重心点处可转动的安装在绕轴3上。
[0019]进一步地，所述收集器包括收集管I及可拆卸的安装在收集管I上的收集袋2。收集管I包括相互连接的水平段和向下倾斜段，水平段的一端即为来风方向迁移物的入口，收集袋2则连接在向下倾斜段的出口处，使得自入口收集的凋落物在重力作用下沉降到收
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[0020]收集管I的进气口可为圆形、方形等不同形状，其内径大小可根据需要收集的凋落物的尺寸选取。
[0021]较优的，收集管I可采用PVC管，内径为10cm，可以收集长度小于IOcm凋落物，水平段的长度为5cm，倾斜段长度为10cm，与水平段的轴线夹角可定为135度。收集袋2可采用网袋，网眼为1_，可以使得袋内外气压平衡，避免影响进入的凋落物沉积。另外，为避免风吹网袋使其变形从而影响收集，可将网袋通过铁丝撑起。网袋可通过皮筋套在收集管I上，可方便安装和拆卸，每次收集完样品，可再换上一个继续收集。
[0022]风向标4的动杆一端设有尾翼,收集器通过螺栓固定在风向标4动杆的另一端,安装好收集器的风向标4在其重心点处可转动的支撑在绕轴3上，收集器及风向标4可在风力作用下绕着绕轴3转动。
[0023]收集器和风向标4可以安装在绕轴3的不同高度。使用时，将该装置固定在所要测量的位置，记录好收集器和风向标4的安装高度，本发明即可自行进行凋落物的采集。一段时间后，将收集袋2内的凋落物收集起来或更换新的收集袋2继续收集。当累计收集时间满足一个计算周期后，称量收集物中凋落物的重量；计算该周期内该高度处的凋落物迁移通量，同时可结合该计算周期内的风况数据分析凋落物迁移通量与风况的关系。此外，还可根据迁移通量与距地面高度的拟合关系，进一步计算出距地面一定高度内的凋落物迁移通量。
[0024]随着高度增加，迁移量会急剧减小。一般情况下选取1.5m以内的高度范围计算凋落物的迁移通量，其具体算法如下:
[0025]在绕轴3上，1.5m高度范围内，设置多组收集器及风向标，本实施例中选为5层，分别在距地面25cm、50cm、75cm、100cm、150cm处。根据实测的迁移通量数据，建立凋落物迁移通量(y)随高度(X)的变化函数关系，即:y=f (X)。然后通过积分计算出O到1.5m高度范内的总的凋落物迁移通量(Y)，即:
【权利要求】
1.一种凋落物迁移通量测定装置，其特征在于:包括绕轴、风向标及收集器，风向标的动杆一端设有尾翼，另一端安装所述收集器，安装好收集器的风向标在其重心点处可转动的安装在绕轴上。
2.根据权利要求1所述的一种凋落物迁移通量测定装置，其特征在于所述的收集器包括收集管及可拆卸的安装在收集管出口处的收集袋。
3.根据权利要求2所述的一种凋落物迁移通量测定装置，其特征在于所述的收集管为PVC 管。
4.根据权利要求2所述的一种凋落物迁移通量测定装置，其特征在于所述的收集袋为网袋。
5.根据权利要求4所述的一种凋落物迁移通量测定装置，其特征在于所述的网袋网眼为 Imm0
6.根据权利要求2所述的一种凋落物迁移通量测定装置，其特征在于所述的收集管与收集袋通过皮筋连接。
7.根据权利要求2所述的一种凋落物迁移通量测定装置，其特征在于所述的收集管包括位于前方的水平段和位于后方并向下延伸的倾斜段，所述的收集袋安装在所述倾斜段的出口处。
8.根据权利要求7所述的一种凋落物迁移通量测定装置，其特征在于所述的收集管内径为10cm，水平段的长度为5cm，倾斜段的长度为10cm，倾斜段与水平段的夹角为135度。
9.一种应用权利要求1-8任一项所述装置的凋落物迁移通量测定方法，其特征在于包括以下步骤: A.将所述的绕轴底端固定在待测点，并记录收集器和风向标的安装高度； B.开始收集并计时，当收集满一个计算周期后，称量收集物中凋落物的重量； C.计算该周期内该高度处的凋落物迁移通量。
10.根据权利要求9所述的一种凋落物迁移通量测定方法，其特征在于: 所述的步骤A在绕轴的不同高度上各安装一组收集器和风向标，并记录各收集器和风向标的高度； 最后还包括一步骤D，将各高度处的凋落物迁移通量积分，计算出距底面一定高度内的凋落物迁移通量。
【文档编号】G01M9/06GK103499428SQ201310477227
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】闫玉春, 辛晓平, 王旭, 杨桂霞 申请人:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所