[發明專利]一種用于模擬森林坡面枯落物層水文動態的測量裝置

在審

• 申請號: 201710358859.3
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107132343A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 牛健植;杜捷;余新曉;駱紫藤;謝寶元;朱志俊;藺星娜;賈京偉;吳姍姍
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: G01N33/48
• 分類號: G01N33/48
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及森林水文觀測技術領域，具體涉及一種用于模擬森林坡面枯落物層水文動態的測量裝置。

背景技術

森林枯落物層作為水源涵養的主要載體，是水文循環過程的重要組成部分，發揮著截持降雨、防止土壤濺蝕、阻延地表徑流、減少表土水分蒸發、增強土壤抗沖性等水文生態功能。同時，枯落物層通過影響林地土壤的水熱狀況、通氣狀況、營養元素的循環及林地生物種群的類型及數量，影響著土壤的性狀及林木生長，影響著森林水文生態過程。

目前，在關于枯落物層內水分運動方式與森林坡面的產流機制的研究中，研究者將枯落物層納入林下土壤層整體研究，著眼于枯落物持水能力的最終表現。上述研究過程中，沒有對枯落物層持水過程動態變化和持水機理進行研究；沒有單獨考慮枯落物層在坡面產流過程中的作用和變化過程，沒有結合降雨和坡度等因子對其水文功能進行綜合研究。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種用于模擬森林坡面枯落物層水文動態的測量裝置，能在不同坡度和不同降雨條件，測定穿透枯落物層的垂直下滲量和沿坡面產生的側向流，從而對坡面枯落物層對降雨的分配進行動態監測，以闡釋總結不同坡度和不同降雨條件下，水分在枯落物層內的運動規律。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種用于模擬森林坡面枯落物層水文動態的測量裝置，包括枯落物承接框架、承接篩網、降水裝置、集水袋、第一測量裝置與第二測量裝置，所述枯落物承接框架的第一端設有第一支撐件，第二端設有第二支撐件，且所述第一端為開口結構，所述第一支撐件與第二支撐件可伸縮；所述承接篩網鋪設在所述枯落物承接框架上，所述降水裝置設于所述承接篩網的上方，所述集水袋設于所述承接篩網的下方，且所述集水袋的底部設有出流口；所述第一測量裝置與所述第一端連接，用于測量側向遷移量，所述第二測量裝置與所述出流口連接，用于測量垂直下滲量。

其中，所述第一測量裝置包括第一集流桶，所述第一集流桶通過引流槽與所述第一端連通，所述第二測量裝置包括第二集流桶，所述第二集流桶通過軟管與所述出流口連通，且所述第一集流桶與第二集流桶的底部均設有壓力變送器。

其中，還包括記錄儀，所述第一集流桶與第二集流桶底部的壓力變送器均與所述記錄儀電連接。

其中，所述引流槽為倒三角形結構。

其中，所述引流槽由鍍鋅鐵板電焊制成。

其中，所述引流槽上設有遮雨布。

其中，所述承接篩網的網孔的直徑為0.5cm～2.5cm。

其中，所述第一支撐件與第二支撐件為旋鈕式伸縮桿。

其中，所述枯落物承接框架上設有防水層。

其中，所述枯落物承接框架的第一端與所述第一支撐件的連接處設有垂直角刻度盤。

(三)有益效果

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

本發明通過在枯落物承接框架上鋪設承接篩網承裝枯落物，將森林枯落物層從林下土壤層分離出來；通過在枯落物承接框架的第一端設置第一支撐件，第二端設置第二支撐件，且第一支撐件與第二支撐件可伸縮，調節枯落物承接框架的傾斜度，模擬不同坡度。通過在承接篩網上方設置降水裝置，模擬不同降雨條件；通過在枯落物承接框架的第一端設置第一測量裝置，測定穿透枯落物層的垂直下滲量，集水袋的出流口設置第二測量裝置，測定沿坡面產生的側向遷移量，從而間接測定在不同降雨條件與不同坡度條件下枯落物層的截留量，對坡面枯落物層對降雨的分配進行動態監測，加強對坡地枯落物層入滲-蓄水-產流的水文過程的刻畫研究，更加全面地認識森林坡面土壤層的水文過程，同時為客觀評價森林涵養水源等水文生態功能提供參考。

附圖說明

圖1為本發明一種用于模擬森林坡面枯落物層水文動態的測量裝置的結構示意圖；

圖2為本發明一種用于模擬森林坡面枯落物層水文動態的測量裝置的正視示意圖；

圖3為本發明一種用于模擬森林坡面枯落物層水文動態的測量裝置的枯落物承接框架結構示意圖；

圖4為本發明一種用于模擬森林坡面枯落物層水文動態的測量裝置的引流槽結構示意圖；

附圖標記說明

1-枯落物承接框架；2-承接篩網；3-集水袋；4-出流口；5-第一支撐件；6-第二支撐件；7-第二集流桶；8-第一集流桶；9-引流槽；10-壓力變送器；11-遮雨布；12-記錄儀。

具體實施方式