一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算系統(tǒng)，屬于植被生態(tài)系統(tǒng)需水定量測定的技術(shù)與方法領(lǐng)域，包括：圍擋，圍擋用于圍攏指定植被；刀刃，刀刃固定安裝在圍擋的下端；水槽，水槽設(shè)置在圍擋內(nèi)部的一側(cè)，水槽的內(nèi)部設(shè)置有浸土機(jī)構(gòu)；水位計(jì)，水位計(jì)固定安裝在水槽內(nèi)部的一側(cè)，水槽內(nèi)部遠(yuǎn)離水位計(jì)的一側(cè)設(shè)置有供水機(jī)構(gòu)；無線通訊模塊，無線通訊模塊固定安裝在水位計(jì)的上端，圍擋由四個(gè)鋼板圍攏組成，兩個(gè)相鄰鋼板之間設(shè)置有角鐵，它可以實(shí)現(xiàn)方便測量植被系數(shù)的同時(shí)獲取林地植被潛在蒸散量，以使植被系數(shù)和潛在蒸散量相對應(yīng)，來提高不同植被需水量測算時(shí)的精度。來提高不同植被需水量測算時(shí)的精度。來提高不同植被需水量測算時(shí)的精度。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算系統(tǒng)


[0001]本專利技術(shù)涉及植被生態(tài)系統(tǒng)需水定量測定的技術(shù)與方法領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算系統(tǒng)。

技術(shù)介紹

[0002]如授權(quán)公告號(hào)為CN108399577A所公開的一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算方法，包括以下步驟：(1)確定林地植被面積；(2)確定潛在蒸散量；(3)確定植被系數(shù)：根據(jù)植被類型，確定其需水量與潛在蒸散量之間的比值；(4)確定土壤水分修正系數(shù)：根據(jù)林地植被立地條件的差異，確定土壤水分修正系數(shù)；(5)確定林地植被生態(tài)需水定額；(6)計(jì)算林地植被生態(tài)需水總量，其雖然采用植被系數(shù)和土壤水分系數(shù)對林地植被生態(tài)需水量進(jìn)行修正，能有效減小植被類型、立地條件等因素對林地制備主要耗水項(xiàng)目的影響，來對林地植被生態(tài)蓄水量進(jìn)行定量測算；
[0003]但是并未解決現(xiàn)有林地植被生態(tài)需水的定量測算方法在測算不同植被的需水量過程中，仍需要單獨(dú)測量植被系數(shù)，而林地植被潛在蒸散量根據(jù)氣象臺(tái)站的氣象資料歸納，很難使植被系數(shù)和潛在蒸散量相對應(yīng)，造成不同植被需水量測算時(shí)精度偏差的問題，為此我們提出一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0004]1.要解決的技術(shù)問題
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算系統(tǒng)，它可以實(shí)現(xiàn)方便測量植被系數(shù)的同時(shí)獲取林地植被潛在蒸散量，以使植被系數(shù)和潛在蒸散量相對應(yīng)，來提高不同植被需水量測算時(shí)的精度。
[0006]2.技術(shù)方案
[0007]為解決上述問題，本專利技術(shù)采用如下的技術(shù)方案。
[0008]一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算系統(tǒng)，包括：
[0009]圍擋，圍擋用于圍攏指定植被；
[0010]刀刃，所述刀刃固定安裝在圍擋的下端；
[0011]水槽，所述水槽設(shè)置在圍擋內(nèi)部的一側(cè)，所述水槽的內(nèi)部設(shè)置有浸土機(jī)構(gòu)；
[0012]水位計(jì)，所述水位計(jì)固定安裝在水槽內(nèi)部的一側(cè)，所述水槽內(nèi)部遠(yuǎn)離水位計(jì)的一側(cè)設(shè)置有供水機(jī)構(gòu)；
[0013]無線通訊模塊，所述無線通訊模塊固定安裝在水位計(jì)的上端。
[0014]進(jìn)一步的，所述圍擋由四個(gè)鋼板圍攏組成，兩個(gè)相鄰所述鋼板之間設(shè)置有角鐵，所述角鐵的一側(cè)和鋼板的一側(cè)之間通過設(shè)置有多個(gè)鎖緊螺栓固定連接。
[0015]進(jìn)一步的，所述圍擋的內(nèi)側(cè)和水槽的上端之間通過設(shè)置有懸掛桿卡接，所述水槽上固定安裝有與懸掛桿一端卡接的懸掛扣。
[0016]進(jìn)一步的，所述浸土機(jī)構(gòu)包括：
[0017]隔板，兩個(gè)所述隔板分別固定安裝在水槽兩側(cè)的內(nèi)壁；
[0018]過濾網(wǎng)，兩個(gè)所述過濾網(wǎng)分別固定安裝在兩個(gè)隔板相互靠近一端的下壁；
[0019]底板，所述底板固定安裝在兩個(gè)過濾網(wǎng)的下端之間；
[0020]加強(qiáng)筋，多個(gè)所述加強(qiáng)筋固定安裝在過濾網(wǎng)的一側(cè)。
[0021]進(jìn)一步的，兩個(gè)所述隔板之間的空隙形成進(jìn)土孔，兩個(gè)所述過濾網(wǎng)之間的空隙形成浸潤腔。
[0022]進(jìn)一步的，所述浸潤腔的內(nèi)部插接有刮板，所述刮板上端的四個(gè)角均固定安裝有提拉桿，所述水槽的內(nèi)側(cè)開設(shè)有與刮板兩端分別滑動(dòng)連接的多個(gè)滑槽。
[0023]進(jìn)一步的，所述供水機(jī)構(gòu)包括：
[0024]進(jìn)水管，所述進(jìn)水管卡接于水槽內(nèi)部遠(yuǎn)離水位計(jì)的一側(cè)，所述進(jìn)水管的一端延伸出水槽內(nèi)部；
[0025]水箱，所述水箱下端的外壁固定連接于進(jìn)水管延伸出水槽內(nèi)部的一端；
[0026]電動(dòng)閥門，所述電動(dòng)閥門裝配在進(jìn)水管的外側(cè)；
[0027]控制器，所述控制器固定安裝在水箱的一側(cè)，所述水箱電性連接于水位計(jì)、無線通訊模塊和電動(dòng)閥門。
[0028]進(jìn)一步的，所述進(jìn)水管的一端和水槽的內(nèi)壁之間通過設(shè)置有卡箍卡接，所述隔板的上端開設(shè)有與進(jìn)水管套接的卡孔，所述卡孔的內(nèi)壁固定安裝有密封膠圈。
[0029]進(jìn)一步的，所述水箱的上端固定安裝有硬管，所述硬管的外側(cè)裝配有單向閥，所述硬管遠(yuǎn)離水箱的一端固定安裝有集水斗，所述硬管的內(nèi)部且位于單向閥上端設(shè)置有活性炭，所述集水斗遠(yuǎn)離硬管的一端固定安裝有網(wǎng)布。
[0030]一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算裝置的使用方法，所述使用方法包括以下步驟：
[0031]S1、根系浸泡：在指定植被根處刨坑，直至植被的一條根系露出，將水槽放置到根系的下方，然后將該根系盤繞在水槽的內(nèi)部，方便根系浸泡在水槽的水中；
[0032]S2、土壤圈定：通過四個(gè)鋼板圍攏根系浸泡在水槽的植被，再通過角鐵和鎖緊螺栓固定四個(gè)鋼板，然后通過刀刃破開土層，來將鋼板部分沒入地面，方便植被附近土壤圈定，且圈定面積為S
a
；
[0033]S3、埋土浸潤：在鋼板的上端且位于水槽正上方用記號(hào)筆標(biāo)記，然后向水槽上填土，部分埋土浸潤到浸潤腔中，直至鋼板圍攏的區(qū)域和地面平齊；
[0034]S4、水量監(jiān)測：植被的根系和附近的埋土浸潤在水中3到5天，期間水位計(jì)的變化值即為植被需要量和土壤蒸發(fā)量的總和V
b
，而該植被生態(tài)的需水量為V
b
/S
a
，再對林地植被進(jìn)行多次取樣，取平均值。
[0035]3.有益效果
[0036]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0037](1)本方案本專利技術(shù)在工作時(shí)，破開指定植被附近的土壤，直至植被的一條根系露出，將植被的根系盤繞在水槽中，通過圍擋圍攏植被，并通過刀刃部分插入地面，再將水槽放入土坑中，并進(jìn)行填埋，使得植物根系吸收水槽中的水，該植物其他根系所需的水由土壤提供，水槽中的水在蒸騰作用下逸散到土壤中，從而到達(dá)土壤蒸散和需求平衡的功能，還能用為該植物其他根系供水，并且水位計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測水槽中水量的變化，再經(jīng)由無線通訊模塊
上傳到云端，方便測量植被系數(shù)的同時(shí)獲取林地植被潛在蒸散量，以使植被系數(shù)和潛在蒸散量相對應(yīng)，來提高不同植被需水量測算時(shí)的精度。
[0038](2)本方案當(dāng)本專利技術(shù)工作時(shí)，水槽被填埋在土壤中，通過隔板阻攔進(jìn)入水槽中的部分土壤，同時(shí)通過進(jìn)土孔放入部分土壤，以進(jìn)入兩個(gè)過濾網(wǎng)之間的浸潤腔，能夠減少土壤散落到水槽中造成水污染的情況發(fā)生，還能夠增大土壤和水槽中水的接觸面積，方便水槽中的水?dāng)U散到土壤中，便于植被根系附近土壤需求水和蒸散量達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，以方便監(jiān)測土壤水的蒸散量。
[0039](3)本方案本專利技術(shù)在工作時(shí)，水位計(jì)將監(jiān)測到水量的變化信號(hào)傳輸給控制器，直至水槽中水位低于一定范圍，控制器控制電動(dòng)閥門在指定時(shí)間段打開，水箱中的部分水沿著進(jìn)水管流入水槽中，便于自動(dòng)為水槽加水，節(jié)約人工加水的操作步驟，能夠減少加水時(shí)二次破壞植被附近土壤的情況發(fā)生，從而水槽中的水充盈，能夠?yàn)橹脖惶峁┏渥愕乃阌诙繙y算蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的順利進(jìn)行。
[0040](4)本方案當(dāng)環(huán)境中有露水或雨水時(shí)，通過集水斗收集環(huán)境中的部分水滴，同時(shí)通過網(wǎng)布阻攔進(jìn)入集水斗的雜物，通過活性炭過濾水中的雜本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算裝置，其特征在于，包括：圍擋(1)，圍擋(1)用于圍攏指定植被；刀刃(2)，所述刀刃(2)固定安裝在圍擋(1)的下端；水槽(4)，所述水槽(4)設(shè)置在圍擋(1)內(nèi)部的一側(cè)，所述水槽(4)的內(nèi)部設(shè)置有浸土機(jī)構(gòu)；水位計(jì)(5)，所述水位計(jì)(5)固定安裝在水槽(4)內(nèi)部的一側(cè)，所述水槽(4)內(nèi)部遠(yuǎn)離水位計(jì)(5)的一側(cè)設(shè)置有供水機(jī)構(gòu)；無線通訊模塊(6)，所述無線通訊模塊(6)固定安裝在水位計(jì)(5)的上端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算裝置，其特征在于：所述圍擋(1)由四個(gè)鋼板(7)圍攏組成，兩個(gè)相鄰所述鋼板(7)之間設(shè)置有角鐵(8)，所述角鐵(8)的一側(cè)和鋼板(7)的一側(cè)之間通過設(shè)置有多個(gè)鎖緊螺栓(9)固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算系統(tǒng)，其特征在于：所述圍擋(1)的內(nèi)側(cè)和水槽(4)的上端之間通過設(shè)置有懸掛桿(3)卡接，所述水槽(4)上固定安裝有與懸掛桿(3)一端卡接的懸掛扣(10)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算裝置，其特征在于：所述浸土機(jī)構(gòu)包括：隔板(11)，兩個(gè)所述隔板(11)分別固定安裝在水槽(4)兩側(cè)的內(nèi)壁；過濾網(wǎng)(13)，兩個(gè)所述過濾網(wǎng)(13)分別固定安裝在兩個(gè)隔板(11)相互靠近一端的下壁；底板(14)，所述底板(14)固定安裝在兩個(gè)過濾網(wǎng)(13)的下端之間；加強(qiáng)筋(18)，多個(gè)所述加強(qiáng)筋(18)固定安裝在過濾網(wǎng)(13)的一側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算裝置，其特征在于：兩個(gè)所述隔板(11)之間的空隙形成進(jìn)土孔(12)，兩個(gè)所述過濾網(wǎng)(13)之間的空隙形成浸潤腔(31)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算裝置，其特征在于：所述浸潤腔(31)的內(nèi)部插接有刮板(15)，所述刮板(15)上端的四個(gè)角均固定安裝有提拉桿(16)，所述水槽(4)的內(nèi)側(cè)開設(shè)有與刮板(15)兩端分別滑動(dòng)連接的多個(gè)滑槽(17)。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于蒸散發(fā)的林地植被生態(tài)需水的定量測算裝置，其特征在于：所述供水機(jī)構(gòu)包括：進(jìn)水管(19)，所述進(jìn)水管(19)卡接于水槽(4)內(nèi)部遠(yuǎn)離水位計(jì)(5)的一側(cè)，所述進(jìn)水管(19)的一端延伸出水槽(4)內(nèi)部；水箱(21)，所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：莊猛，沈鑫，李志鵬，王菁，王超，
申請(專利權(quán))人：中電建路橋集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：