[实用新型]重力式植物蒸腾记录仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种植物蒸腾耗水量的监测设备，特别是一种重力式植物蒸腾记录仪。该重力式植物蒸腾记录仪适用于植被或土壤在自然状态下蒸腾、蒸发的自动监测记录。 

背景技术

植物和植被的蒸腾以及土壤的蒸发是植物生态学和土壤生态学的重要观测研究内容之一。目前，关于植物（或植被）蒸腾及土壤蒸发的观测大致可分为非称量式和称量式两类。非称量式一般是通过在一定的容器中保持恒定水位的供排水量来确定的，这种方法由于控制了恒定水位而不具备植物生长的自然状态，因而降低了观测数据的科学价值。还一些非称量的方法，如通过测定某时段植株茎秆的液流或测定蒸腾强度及植株叶面积进行推算，或通过测定土壤含水率变化进行推算，其共同的不足是精度不高。称量式监测方法的优点是能保持植株或植被生长的自然状态，但最大障碍是量程与精度的矛盾，即量程越大则精度越低，而一株灌木的栽培池或土壤体少则也有数吨重，多则数十吨重。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作简便、计量精确、具备自动记录功能的重力式植物蒸腾记录仪，用于植物蒸腾或植被蒸腾或土壤蒸发的自动监测记录。使用这种装置可以自动监测到植株或植被或土壤在自然状态下某一时段的蒸腾耗水量或蒸发耗水量。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种重力式植物蒸腾记录仪，包括植株、栽培池、重力船、水池、供水系统、排水系统和数据采集仪；植株栽植在栽培池中；栽培池放置在重力船中；重力船放置在水池内并悬浮在水中；供水系统包括供水箱、供水管，供水管出水口经水池进水口与水池连接，供水管装有供水计量翻斗；排水系统包括排水箱、排水管，排水管进水口经水池出水口与水池连接，排水管装有排水计量翻斗；供水计量翻斗与排水计量翻斗分别与数据采集仪连接。

水池进水口高于水池出水口；栽培池上部外缘设有折叠式密封圈；水池顶部安装有密封盖。

供水箱经供水管通过水池进水口向水池供水，并经水池出水口通过排水管排水，以保持水池中恒定的水位。当植株蒸发消耗水分时，栽培池的重量就会缓慢减轻，此时，在水的浮力作用下，重力船连同栽培池就会缓慢向上移动，水位则缓慢下移，于是，供水系统就能及时补充水池中的水，当补充的水量超过水池出水口时就从排水管向外排出，使水池中始终保持恒定水位。当重力船载着栽培池向上移动时，栽培池的上部外缘设有的折叠式密封圈就会向上拉开，当重力船载着栽培池向下移动时，栽培池的上部外缘设有的折叠式密封圈就会向下折叠，始终保持水池密封，防止水分向外蒸发并防止降水进入水池。供水系统的供水量由供水计量翻斗计数、传输并保存在数据采集仪中。排水系统的排水量由排水翻斗计数、传输并保存在数据采集仪中，从而实现了自动观测计量，同一时间段的供水量与排水量之差就是该时间段植物的蒸腾量或土壤蒸发量。

供水系统的供水管的前端连接有一个类似于注射器上的粗调阀，用粗调阀可粗略控制日供水量大于日蒸腾（蒸发）量但又不致供水量过大而无效浪费。

本实用新型的关键技术在于，由植物的蒸腾（或土壤的蒸发）量改变重力容器（连同植物栽培池）的重量变化，由重力船的重量变化改变其浸入水中的深度，由其浸入水中的深度改变供水量与排水量，在某一时间段，供水量与排水量之差代表了该时间段植物的蒸腾量或土壤蒸发量。

本实用新型的创新点在于改变称重式的大量程为重力的增量变化，即只需观测其增量变化，从而克服了大量程与称量精度的矛盾。本实用新型适用于植物、植被或土壤在自然状态下蒸腾、蒸发的自动监测记录。

本实用新型的主要优点如下：

1. 保持了植物生长的自然状态，监测到的结果是植物在自然状态下的真实蒸腾耗水量。

2. 克服了以往的稳量式植物蒸腾耗水量观测方法量程大与精度低的矛盾，采用重力式排水可精确测定植物（或土壤）某一时段的蒸腾耗水量或蒸发耗水量。

3. 该装置可小可大，小则可以测定单株植物的蒸腾耗水量，大则栽培池面积可达数十数百平方米，可用于测定一个植物群落的蒸腾耗水量或一块农田的土壤蒸发量。

4. 自动观测记录，结构简单，操作简便，测量精度高。

附图说明   

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是栽培池上部外缘折叠式密封圈与水池密封盖的关系图。