一种半灌木状草本植物降雨分离装置的制作方法

本发明涉及一种降雨分离装置，具体地说，涉及一种半灌木状草本植物降雨分离装置。

背景技术：

降雨在植物上的分配可分成三个部分，即冠层截留量：植物冠层枝叶拦截的降雨量；茎干流量：沿着植物主干进入土壤的降雨量；穿透降雨量：从植物枝叶空隙降落的自由降雨量。最初对降雨截留研究的原因在于森林地区在降雨过程中会截留大部分的降雨，并且最终以蒸发的形式蒸发，这些截留的降雨量显著减少了森林径流总量，研究截留降雨量对于森林水文过程有很大的作用。以往大量的研究主要是集中在对森林树木的降雨截流研究，而对于灌木和草本植物的研究较为薄弱。尤其对于那些地表主干分枝多的半灌木草本植物而言，穿透降雨和植物茎干流的直接测定十分困难。

茎干流作为林冠层降雨截留再分配过程中的重要组成部分，影响着土壤-植物-大气连续体(spac)中不同尺度和圈层间的水分和养分循环的速度与方向，对荒漠地区灌木的生存和生长具有深远影响，其形成规律、变化特征及生态水文效应对地下水的循环与补给,土壤侵蚀过程等方面都有重要意义。特别在干旱、半干旱地区，茎干流被认为是植物在贫瘠环境下重要的水分及养分来源，是荒漠植被适应干旱缺水立地条件的重要生态水文机理之一。

然而荒漠地区严酷的自然条件和灌木自身特殊的形态结构为茎干流的收集带来很大的困难。相对乔木树种现有比较常规的茎流观测手段而言,针对灌木的树干茎流收集手段比较多样，常用的是在植物的树干接近根部位置安装漏斗，或者使用侧面剖开的聚乙烯管、金属箔片制成的导水槽，呈螺旋状环绕于树干下部，并用硅胶来固定和密封。以上方法适用于有明显主干，且主干较粗的灌木。对在干旱半干旱地区，分枝较多，且分枝处接近地面的树种来说，则很难找到一种理想的材料进行茎干流的收集从而测定计算器降雨截留量和穿透降雨量。基于此，发明测量分枝较多且主干较细的半灌木降雨分离装置就显得十分重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可调控光周期的半灌木状草本植物降雨分离装置，该装置可应用于不同地区半灌木草本植物降雨分离，装置安装材料易得，安装简单，不受地形限制，室内室外均可实施，成本较低。

其具体技术方案为：

一种半灌木状草本植物降雨分离装置，包括pvc环1、导流管2、挡板3、水流收集管4、植物茎流收集桶5、雨水收集桶6和标准雨量筒7，所述pvc环1、导流管2、挡板3、水流收集管4、标准雨量筒7位于斜坡9上，所述挡板3位于挡板3的边上，所述斜坡9上设有一个土坑10，所述植物茎流收集桶5、雨水收集桶6位于土坑10里，所述pvc环1用于包裹植物的地表根部，所述pvc环1上设有一个开口孔，所述pvc环1通过开口孔和导流管2的一端连接，所述导流管2的另一端和植物茎流收集桶5连接，所述挡板3位于pvc环1的外围，所述挡板3的收口处设有一个缺口，所述挡板3通过缺口和水流收集管4的一端连接，所述水流收集管4的另一端和雨水收集桶6连接，所述水流收集管4的下方设有漏斗8。

进一步，所述导流管2内径为12mm。

进一步，所述水流收集管4的长度为30cm直径为75mm。

进一步，所述挡板3的收口为倒八字形。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的半灌木状草本植物降雨分离装置基于水量平衡的基本原理，可适用在不同坡度条件下、不同地区的半灌木半草本植物降雨分离。该装置安装材料易得，安装简单，不受地形限制，室内室外均可实施，成本较低。

附图说明

图1为本发明半灌木状草本植物降雨分离装置的正面视图；

图2为本发明半灌木状草本植物降雨分离装置的俯视图；

图3为本发明半灌木状草本植物降雨分离装置的侧面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

参照图1-图3，一种半灌木状草本植物降雨分离装置，包括pvc环1、导流管2、挡板3、水流收集管4、植物茎流收集桶5、雨水收集桶6和标准雨量筒7，所述pvc环1、导流管2、挡板3、水流收集管4、标准雨量筒7位于斜坡9上，所述挡板3位于挡板3的边上，所述斜坡9上设有一个土坑10，所述植物茎流收集桶5、雨水收集桶6位于土坑10里，所述pvc环1用于包裹植物的地表根部，所述pvc环1上设有一个开口孔，所述pvc环1通过开口孔和导流管2的一端连接，所述导流管2的另一端和植物茎流收集桶5连接，所述挡板3位于pvc环1的外围，所述挡板3的收口处设有一个缺口，所述挡板3通过缺口和水流收集管4的一端连接，所述水流收集管4的另一端和雨水收集桶6连接，所述水流收集管4的下方设有漏斗8。

进一步，所述导流管2内径为12mm。

进一步，所述水流收集管4的长度为30cm直径为75mm。

进一步，所述挡板3的收口为倒八字形。

本发明半灌木状草本植物降雨分离装置的制作方法，包括以下步骤：

首先将所选择的植物地面清理干净，并按一定的坡度平整地面，一个包裹植物底部的pvc环1，pvc环1包裹的直径大小为刚刚包裹住植物的所有茎干为准，用透明胶带缠紧固定，为了使植物茎干液流不会通过地面渗漏，需在pvc环1内浇注不透水材料裂缝王，待裂缝王干硬后，在pvc上沿坡度方向向下开一个开口孔为安装导流管2备用，导流管2的直径为12mm，用一个直径为12mm的硅胶软管插入到pvc环1开口孔处，用细铁丝将其固定于pvcc环1上，并用玻璃硅胶填补硅胶软管附近的裂缝，确保pvc环1内水流不会沿着裂缝流出，根据植物的冠层的大小，在平整的地面画出一个四边形的轮廓出使植物冠层在地面的投影面积在其内部，以植物为原点，沿坡度向上为正方向，将预先准备好的塑料挡板3按照四边形的长度裁剪好，所用的挡板3为pvc扣板，厚为0.5mm，原高度为30cm，使用时裁剪成15cm，将四边形沿着边线向下挖深为10cm，宽5cm的沟，将植物的正方和植物左右两边的挡板3首先安装好，漏出地表5cm，并用土回填；在植物的下坡方向，以安装好植物两边的档板3为起点画一个倒八字形的边，在末端预留一个80mm的缺口，将档板3裁剪后，按以上相同步骤安装好，外围档板3的安装工作完成，将一个长30cm，直径75mm的水流收集管4放在于缺口处。用水泥和不透水或裂缝王材料将地面抹平，保证降雨发生时，框内雨水全部能收集，不会发生渗漏，准备好水泥，粉状水硬性无机胶凝材料即为普通砌墙用水泥，按照水灰比1:3，搅拌好备用，为了更好的抹平水泥，在倒水泥之前，洒水提前湿润地面，然后将水泥倒入挡板3内，用泥刀沿着之前平整地面坡度方向抹平水泥，待水泥完全干硬之后，用毛刷将不透水材料裂缝王在水泥表面刷浆1-2次，特别是在与档板的接口以及与收集茎流的导流管2的接口处，多次刷浆，防止产生大裂缝；用水泥将水流收集管4的固定住，并做好雨水汇集口的衔接处理，防止漏水。在下方开挖一个土坑10，用以放置收集树干茎流的植物茎流收集桶5、雨水收集桶6，在雨水收集桶6中用一个漏斗8放在水流收集管4的下方，汇集雨水，在上述工作完成以后，用一个比雨水收集坑面积大的桌布将其覆盖住，以防止雨水进入收集桶，在植物附近的开阔地带放置一个标准雨量筒7，用以收集天然降雨，准备一个5l的敞口塑料烧杯和一个1l的塑料烧杯，用以量取雨水体积。

本发明的工作原理：

本发明的半灌木草本植物降雨分离装置能比较真实的计算出植物对降雨的分配关系，包括植物对降雨的冠层截留量，植物茎干流量以及穿透雨量。通过收集到的雨量减去直接的自由降雨可得到植物的穿透降雨量，结合收集到的植物茎流量，由雨量平衡法r＝ic+p+sf，(r(rain)代表自然降雨量，单位：mm；ic(interceptioncollection)代表植物截留量，单位：mm；p(penetrate)代表穿透降雨量单位：mm；sf(steamflow)代表树干茎流，单位：mm)可求出植物冠层截留量，最终得到半灌木草本植物降雨分离的三个部分。

本发明半灌木状草本植物降雨分离装置的使用方法及注意事项：

每次降雨后及时量取雨水收集桶中的雨水和雨量筒降雨，并记录。

一段时间之需后检查框内的水泥地是否有裂缝产生如有裂缝用防水材料刷1-2边即可。

本实验最后收集的水流收集管中要考虑计算坡面残留的最后以蒸发的形式损失的雨水，方法为：取已知体积的水，倒入框内，使整个水泥面湿润，待倒完水不再有水从下方水流收集管流出时，用量筒量取收集到的雨水，二者之差即为残留在水泥面的水分，多次试验取平均值即可。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。