一種植物莖稈流模擬實(shí)驗(yàn)裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種植物莖稈流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置包括供水子系統(tǒng)(4)、水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)(15)和莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)(16)；供水子系統(tǒng)(4)設(shè)有水泵(2)；水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)(15)包括連通器(5)和可伸縮支架(6)；莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)(16)包括莖桿流模擬器(9)，莖桿流模擬器(9)的底部通過(guò)釘子(10)連接一根木棍(20)，木棍(20)的底端插入土壤侵蝕槽中，土壤侵蝕槽是在模擬的土壤坡面(13)上設(shè)置的U型槽(12)，在該U型槽(12)底部設(shè)有集流槽(14)。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)能夠模擬出植物莖桿流的狀態(tài)，從而通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出徑流量和土壤侵蝕量，為研究莖稈流土壤侵蝕作用提供幫助。

Plant stem flow simulation experiment device

The utility model discloses a plant stem flow experimental device, the experimental device comprises a water supply subsystem (4) and water control subsystem (15) and stemflow, soil erosion simulation subsystem (16); water supply system (4) is provided with a water pump (2); water regulation subsystem (15) including the connected device (5) and a telescopic bracket (6); stemflow, soil erosion simulation subsystem (16) comprises a stalk flow simulator (9), stem flow simulator (9) at the bottom of the nail (10) is connected with a stick (20), (20) the bottom end of the stick into the ground the soil erosion groove, soil erosion in the slope soil trough is simulated (13) U groove set (12), in the U groove (12) is provided with a collecting groove bottom (14). The utility model can simulate the state of the stem flow of the plant, thereby calculating the runoff quantity and the soil erosion amount through the experimental method, and providing the help for studying the soil erosion action of the stem flow.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種植物莖稈流模擬實(shí)驗(yàn)裝置
本技術(shù)屬于莖桿流測(cè)量
，具體涉及一種植物莖稈流模擬實(shí)驗(yàn)裝置。
技術(shù)介紹
在自然界中，當(dāng)降雨到達(dá)植物冠層后，一部分降水被植物冠層截留，并隨莖稈流入地表形成莖稈流。莖稈流對(duì)地表土壤具有沖刷作用，造成植物周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)土壤侵蝕。因此，十分有必要在簡(jiǎn)化植物冠層截留條件下，建立一種模擬植物莖稈流的裝置，為研究莖稈流土壤侵蝕作用提供幫助。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種植物莖稈流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，從而為研究莖稈流土壤侵蝕作用提供幫助。本技術(shù)的技術(shù)方案是這樣的：本技術(shù)基于這樣一種模擬作物莖桿流土壤侵蝕的方法，它采用一種植物莖稈流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置包括供水子系統(tǒng)、水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)和莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)；該方法包括如下步驟：步驟1：將供水子系統(tǒng)中的水通過(guò)供水管注入水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的連通器中，并且保證水不斷流入連通器中；連通器采用一大一小兩個(gè)水桶將水流分為上下兩部分，上部的水通過(guò)徑流管流入莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)的莖干流模擬器中，下部的水經(jīng)過(guò)回流管回到供水子系統(tǒng)循環(huán)利用；步驟2：進(jìn)入莖干流模擬器中的水流沿其下方的木棍均勻流下，進(jìn)入土壤坡面下方的集流槽中，待水流穩(wěn)定后通過(guò)徑流管上的流量計(jì)讀取流量，并記錄數(shù)據(jù)；步驟3：用收集器接收水流流經(jīng)集流槽后形成的徑流與泥沙，然后拿出收集器并編號(hào)；將收集器中的水和泥沙帶回實(shí)驗(yàn)室；步驟4：在實(shí)驗(yàn)室中，用天平對(duì)收集器中的水沙樣品稱(chēng)重，記為T(mén)1，后將水沙樣品置于烘箱連續(xù)烘24小時(shí)；樣品烘干后，從烘箱取出樣品，放置室內(nèi)，待其溫度達(dá)到室溫后，用天平對(duì)樣品稱(chēng)重，記為T(mén)2；步驟5：計(jì)算徑流量和土壤侵蝕量，其中，徑流量＝T1-T2；土壤侵蝕量＝T2-收集器皮重；步驟6：通過(guò)改變徑流量，重復(fù)2、3步驟可以模擬不同等級(jí)莖稈流下的土壤侵蝕。本技術(shù)的采用的一種植物莖稈流模擬實(shí)驗(yàn)裝置是這樣的：該實(shí)驗(yàn)裝置包括供水子系統(tǒng)、水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)和莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)；所述供水子系統(tǒng)設(shè)有水泵；所述水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括連通器，該連通器包括一大一小兩個(gè)水桶，小桶置于大桶中，小桶設(shè)有一個(gè)使水從其中流向大桶中的出水口；所述莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)包括莖桿流模擬器，莖桿流模擬器的底部通過(guò)釘子連接一根木棍，木棍的底端插入土壤侵蝕槽中，所述土壤侵蝕槽是在模擬的土壤坡面上設(shè)置的U型槽，在該U型槽底部設(shè)有用于收集水沙樣品的集流槽。所述水泵通過(guò)供水管接入水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，供水管的底端位于水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的連通器中的小桶上。連通器中，小桶的上部低于大桶的上部，小桶的桶底懸空在大桶中；連通器通過(guò)兩個(gè)水龍頭向外輸水，上部水龍頭將小桶固定連接在大桶的一側(cè)內(nèi)壁并連通小桶和徑流管，下部水龍頭位于小桶的桶底下方，連通大桶和回流管。所述徑流管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)。所述回流管的末端連接回到供水子系統(tǒng)中。在所述木棍的頂端，安裝一個(gè)徑流控制器，徑流控制器用于將水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)流出的水引至木棍上以產(chǎn)生莖稈流。本技術(shù)的技術(shù)方案能夠在實(shí)驗(yàn)室模擬出植物莖桿流的狀態(tài)，從而通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出徑流量和土壤侵蝕量，為研究莖稈流土壤侵蝕作用提供幫助。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)的植物莖稈流模擬實(shí)驗(yàn)裝置。圖2為本技術(shù)莖稈流土壤侵蝕模擬結(jié)果分析：不同莖稈流量條件下地表徑流量比較。圖3為本技術(shù)莖稈流土壤侵蝕模擬結(jié)果分析：不同莖稈流量條件下土壤侵蝕量比較。附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-電源線，2-水泵，3-供水子系統(tǒng)，4-出水口，5-連通器，6-可伸縮支架，7-調(diào)節(jié)閥，8-流量計(jì)，9-莖桿流模擬器，10-釘子，11-徑流控制器，12-U型槽，13-土壤坡面，14-收集槽，15-水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，16-莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)，17-徑流管，18-回流管，19-供水管，20-木棍。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1：本技術(shù)植物莖稈流土壤侵蝕模擬裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖中可以看出，該裝置主要包括供水子系統(tǒng)3、水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)15和莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)16。下面分別論述。(1)供水子系統(tǒng)3：為裝置運(yùn)行提供水量，由儲(chǔ)水容器和水2組成，水泵2通過(guò)電源線1接通電源。(2)水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)15：該系統(tǒng)主要由一個(gè)連通器5和其下方的可伸縮支架6構(gòu)成，利用該系統(tǒng)可以為莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)16提供不同等級(jí)穩(wěn)定的水流量。其中，連通器15由兩只一大一小的水桶組成，小桶放入大桶中，小桶的上部低于大桶的上部，以便小桶中水滿(mǎn)后能通過(guò)出水口4流入大桶中，大桶靠近底部的一側(cè)可以安放一個(gè)水龍頭，該水龍頭連接回流管18，回流管18回接供水子系統(tǒng)3的儲(chǔ)水容器。小桶緊靠大桶的一側(cè)內(nèi)壁用一個(gè)水龍頭固定(注意不能漏水)，小桶上部(高于水龍頭的位置)可以用鐵絲在小桶上鉆口與大桶相連增加小桶的穩(wěn)定性，固定小桶的水龍頭與徑流管17連接，徑流管17上連接調(diào)節(jié)閥7和流量計(jì)8。(3)莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)16：該系統(tǒng)由莖稈流模擬部件和土壤侵蝕槽構(gòu)成。莖桿流模擬部件包括圓筒結(jié)構(gòu)的莖桿流模擬器9和其下部的莖桿，二者之間通過(guò)釘子10連接，其中，莖稈用一根直徑約1-3cm長(zhǎng)約1-3m的木棍20(可以根據(jù)模擬植物類(lèi)型選的參數(shù))。在木棍20的頂端，安裝一個(gè)徑流控制器11可將水量調(diào)節(jié)系統(tǒng)流出的水引入莖稈裝置，以產(chǎn)生莖稈流。莖稈流量可以通過(guò)流量計(jì)8測(cè)量。在土壤侵蝕槽底部設(shè)計(jì)一個(gè)U型槽12，U型槽12設(shè)置在土壤坡面13上，在土壤侵蝕槽填土之前，將木棍20底端固定在土壤侵蝕槽中。U型槽12下方是集流槽14，用于利用收集器收集水沙樣本。具體實(shí)施方式如下：(1)將供水子系統(tǒng)3中的水注入連通器5中，并且保證水不斷流入連通其中，連通器5上部的水龍頭中的水經(jīng)過(guò)塑料管流入莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)15中，下部的水經(jīng)過(guò)塑料管回到供水系統(tǒng)可以循環(huán)利用。(2)將連通器5上部的塑料管放在莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)15上部，并固定保證水流平順的沿木棍20均勻流下。2-3min后，水流基本穩(wěn)定時(shí)，通過(guò)流量計(jì)8讀取流量，并記錄數(shù)據(jù)。(3)用收集器接水流經(jīng)過(guò)莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)15中的集流槽14形成的徑流與泥沙，經(jīng)過(guò)6min，拿出收集器并編號(hào)，1小時(shí)為一組。將收集器中的水和泥沙帶回實(shí)驗(yàn)室，先用天平(精度0.001g)對(duì)樣品稱(chēng)重，記為T(mén)1，后將水沙樣品置于烘箱連續(xù)烘24小時(shí)(烘箱恒溫100℃)。樣品烘干后，從烘箱取出樣品，放置室內(nèi)，待其溫度達(dá)到室溫后，用天平(精度0.001g)對(duì)樣品稱(chēng)重，記為T(mén)2。計(jì)算徑流量和土壤侵蝕量。其中，徑流量＝T1-T2；土壤侵蝕量＝T2-收集器皮重。(4)通過(guò)改變徑流量，重復(fù)2、3步驟可以模擬不同等級(jí)莖稈流下的土壤侵蝕。試驗(yàn)結(jié)果：應(yīng)用該技術(shù)，對(duì)玉米莖稈流土壤侵蝕進(jìn)行了模擬研究，實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)圖2和圖3。從圖中可以看出，在不同流量下，產(chǎn)生的徑流侵蝕量和土壤侵蝕量明顯不同，證明用此方法可以用來(lái)模擬植物莖稈流土壤侵蝕。當(dāng)然，以上只是本技術(shù)的具體應(yīng)用范例，本技術(shù)還有其他的實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本技術(shù)所要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種植物莖稈流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：該實(shí)驗(yàn)裝置包括供水子系統(tǒng)(4)、水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)(15)和莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)(16)；所述供水子系統(tǒng)(4)設(shè)有水泵(2)；所述水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)(15)包括連通器(5)，該連通器(5)包括一大一小兩個(gè)水桶，小桶置于大桶中，小桶設(shè)有一個(gè)使水從其中流向大桶中的出水口(4)；所述莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)(16)包括莖桿流模擬器(9)，莖桿流模擬器(9)的底部通過(guò)釘子(10)連接一根木棍(20)，木棍(20)的底端插入土壤侵蝕槽中，所述土壤侵蝕槽是在模擬的土壤坡面(13)上設(shè)置的U型槽(12)，在該U型槽(12)底部設(shè)有用于收集水沙樣品的集流槽(14)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種植物莖稈流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：該實(shí)驗(yàn)裝置包括供水子系統(tǒng)(4)、水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)(15)和莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)(16)；所述供水子系統(tǒng)(4)設(shè)有水泵(2)；所述水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)(15)包括連通器(5)，該連通器(5)包括一大一小兩個(gè)水桶，小桶置于大桶中，小桶設(shè)有一個(gè)使水從其中流向大桶中的出水口(4)；所述莖稈流土壤侵蝕模擬子系統(tǒng)(16)包括莖桿流模擬器(9)，莖桿流模擬器(9)的底部通過(guò)釘子(10)連接一根木棍(20)，木棍(20)的底端插入土壤侵蝕槽中，所述土壤侵蝕槽是在模擬的土壤坡面(13)上設(shè)置的U型槽(12)，在該U型槽(12)底部設(shè)有用于收集水沙樣品的集流槽(14)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物莖稈流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述水泵(2)通過(guò)供水管(19)接入水量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)(15)，供水管(19)的底端位于水量調(diào)節(jié)...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙龍山，陳明素，侯瑞，王杰飛，蔣小董，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：貴州大學(xué)，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：貴州,52