[發(fā)明專利]基于氣象與水文的杉木人工林生態(tài)功能監(jiān)測(cè)方法、系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011179103.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN112362542A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉紹明;李憲;張錢春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/02
• 分類號(hào): G01N15/02;G01N15/06;G01N15/08;G01N33/00;G01D21/02
• 代理公司: 重慶市信立達(dá)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

1.一種基于氣象與水文的杉木人工林生態(tài)功能監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述基于氣象與水文的杉木人工林生態(tài)功能監(jiān)測(cè)方法包括：

測(cè)量堰壩與測(cè)流設(shè)備，在集水區(qū)的出水口，構(gòu)建巴歇爾流量槽，采用壓力式水位計(jì)進(jìn)行水位測(cè)定；

徑流小區(qū)，測(cè)定所選的集水區(qū)的平均坡度，而后在集水區(qū)內(nèi)，選擇坡度與集水區(qū)平均坡度相近，坡位相同、坡向不同的林地，構(gòu)建徑流小區(qū)；

在集水區(qū)內(nèi)或其周邊的空曠地上，設(shè)置氣象觀測(cè)站，空氣負(fù)氧離子采用便攜式空氣負(fù)離子檢測(cè)儀測(cè)定；

在單環(huán)附近用環(huán)刀取土樣稱重后帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定土壤初始含水量和土壤容重；

用馬爾文激光粒度儀測(cè)定土壤粒徑分級(jí)，用于BEST方程計(jì)算。

2.如權(quán)利要求1所述的基于氣象與水文的杉木人工林生態(tài)功能監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述巴歇爾流量槽的構(gòu)建方法包括：

(1)6號(hào)或8號(hào)巴歇爾流量槽；堰壩和槽體采用磚混結(jié)構(gòu)，槽體內(nèi)側(cè)鋪貼拋光瓷磚，巴歇爾槽進(jìn)水口上游需有至少5m長(zhǎng)、2m寬60cm深的自由水體保證進(jìn)水基本處于穩(wěn)流狀態(tài)，巴歇爾槽出水口要高于下游最高水位；

(2)水位測(cè)定與記錄，采用壓力式水位自動(dòng)測(cè)定記錄儀記錄巴歇爾槽水位；水位儀安放在巴歇爾槽收縮段中心點(diǎn)一側(cè)的觀測(cè)井里；觀測(cè)時(shí)，每隔一段時(shí)間，將記錄儀取出，下載數(shù)據(jù)；

(3)氣象觀測(cè)站建在堰壩時(shí)，設(shè)置防護(hù)欄。

3.如權(quán)利要求1所述的基于氣象與水文的杉木人工林生態(tài)功能監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述徑流小區(qū)的構(gòu)建方法包括：

(1)擋水墻，徑流小區(qū)擋水墻用PVC板裝配件構(gòu)建，擋水板高度為50cm，建設(shè)時(shí)，將40cm埋入地下，地表以上為10cm；

(2)匯流槽，徑流小區(qū)下端的匯流槽用合金板裝配件構(gòu)建；

(3)徑流測(cè)量觀測(cè)，采用自制的雙翻斗計(jì)量徑流小區(qū)的徑流量，用計(jì)數(shù)記錄儀記錄產(chǎn)流量和產(chǎn)流過程；

(4)產(chǎn)沙量測(cè)量，在匯流槽出水一端，構(gòu)建一個(gè)體積為500L的沉砂池1個(gè)，池底與其出水口高度差為80cm，在某一或某幾個(gè)降雨過程后采用人工測(cè)量方法測(cè)得池底沉沙量；沉沙池用PVC大水桶替代，運(yùn)行中，在每次降雨過程后，及時(shí)測(cè)量沉沙量并同時(shí)清理泥沙；

(5)林內(nèi)降雨量觀測(cè)，在徑流小區(qū)外距離兩側(cè)邊2m，設(shè)置與徑流小區(qū)長(zhǎng)度相同的林內(nèi)降雨量觀測(cè)線，在線上各均勻設(shè)置4個(gè)觀測(cè)點(diǎn)；在各觀測(cè)點(diǎn)上放置一容積為5L、口徑為10cm的玻璃瓶，在玻璃瓶口上放置一漏斗，漏斗口直徑為20.0cm，漏斗頸長(zhǎng)度為5cm、內(nèi)徑為1cm，漏斗口保持水平，在每個(gè)降雨過程后，測(cè)量玻璃瓶?jī)?nèi)的水體積，再換算為林內(nèi)降雨量。

4.如權(quán)利要求1所述的基于氣象與水文的杉木人工林生態(tài)功能監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，在集水區(qū)內(nèi)或其周邊的空曠地上，設(shè)置氣象觀測(cè)站，觀測(cè)指標(biāo)為：空氣溫濕度、風(fēng)速風(fēng)向、照度、降雨量、PM2.5/PM10、氣壓、二氧化碳；太陽能和蓄電池雙供電。

5.如權(quán)利要求1所述的基于氣象與水文的杉木人工林生態(tài)功能監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，空氣負(fù)氧離子采用便攜式空氣負(fù)離子檢測(cè)儀測(cè)定方法：在每個(gè)季節(jié)，在代表性天氣下，于當(dāng)天的9:00、11:00、13:00、15:00、17:00測(cè)定徑流小區(qū)林內(nèi)空氣負(fù)氧離子，同時(shí)選擇空曠地作為對(duì)照樣地，進(jìn)行同樣觀測(cè)。

6.如權(quán)利要求1所述的基于氣象與水文的杉木人工林生態(tài)功能監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，在徑流小區(qū)外林地，分別尋找相對(duì)較平的地方，將PVC單環(huán)垂直平穩(wěn)打入土中1cm，保持PVC環(huán)橫斷面水平，而后用定量瓶取定量水，將水快速注入單環(huán)中，同時(shí)用秒表計(jì)時(shí)，當(dāng)水在單環(huán)表面消失后立即加入第2瓶水，同時(shí)記錄時(shí)間，重復(fù)此步驟直到連續(xù)注入3次的耗時(shí)基本相當(dāng)時(shí)，視為達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，停止試驗(yàn)；在單環(huán)附近用環(huán)刀取土樣稱重后帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定土壤初始含水量和土壤容重，重復(fù)5次。

7.如權(quán)利要求6所述的基于氣象與水文的杉木人工林生態(tài)功能監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述將PVC單環(huán)地地的內(nèi)徑15.4cm，高10cm。