[发明专利]一种用于模拟森林坡面枯落物层水文动态的测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及森林水文观测技术领域，具体涉及一种用于模拟森林坡面枯落物层水文动态的测量装置。

背景技术

森林枯落物层作为水源涵养的主要载体，是水文循环过程的重要组成部分，发挥着截持降雨、防止土壤溅蚀、阻延地表径流、减少表土水分蒸发、增强土壤抗冲性等水文生态功能。同时，枯落物层通过影响林地土壤的水热状况、通气状况、营养元素的循环及林地生物种群的类型及数量，影响着土壤的性状及林木生长，影响着森林水文生态过程。

目前，在关于枯落物层内水分运动方式与森林坡面的产流机制的研究中，研究者将枯落物层纳入林下土壤层整体研究，着眼于枯落物持水能力的最终表现。上述研究过程中，没有对枯落物层持水过程动态变化和持水机理进行研究；没有单独考虑枯落物层在坡面产流过程中的作用和变化过程，没有结合降雨和坡度等因子对其水文功能进行综合研究。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种用于模拟森林坡面枯落物层水文动态的测量装置，能在不同坡度和不同降雨条件，测定穿透枯落物层的垂直下渗量和沿坡面产生的侧向流，从而对坡面枯落物层对降雨的分配进行动态监测，以阐释总结不同坡度和不同降雨条件下，水分在枯落物层内的运动规律。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于模拟森林坡面枯落物层水文动态的测量装置，包括枯落物承接框架、承接筛网、降水装置、集水袋、第一测量装置与第二测量装置，所述枯落物承接框架的第一端设有第一支撑件，第二端设有第二支撑件，且所述第一端为开口结构，所述第一支撑件与第二支撑件可伸缩；所述承接筛网铺设在所述枯落物承接框架上，所述降水装置设于所述承接筛网的上方，所述集水袋设于所述承接筛网的下方，且所述集水袋的底部设有出流口；所述第一测量装置与所述第一端连接，用于测量侧向迁移量，所述第二测量装置与所述出流口连接，用于测量垂直下渗量。

其中，所述第一测量装置包括第一集流桶，所述第一集流桶通过引流槽与所述第一端连通，所述第二测量装置包括第二集流桶，所述第二集流桶通过软管与所述出流口连通，且所述第一集流桶与第二集流桶的底部均设有压力变送器。

其中，还包括记录仪，所述第一集流桶与第二集流桶底部的压力变送器均与所述记录仪电连接。

其中，所述引流槽为倒三角形结构。

其中，所述引流槽由镀锌铁板电焊制成。

其中，所述引流槽上设有遮雨布。

其中，所述承接筛网的网孔的直径为0.5cm～2.5cm。

其中，所述第一支撑件与第二支撑件为旋钮式伸缩杆。

其中，所述枯落物承接框架上设有防水层。

其中，所述枯落物承接框架的第一端与所述第一支撑件的连接处设有垂直角刻度盘。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明通过在枯落物承接框架上铺设承接筛网承装枯落物，将森林枯落物层从林下土壤层分离出来；通过在枯落物承接框架的第一端设置第一支撑件，第二端设置第二支撑件，且第一支撑件与第二支撑件可伸缩，调节枯落物承接框架的倾斜度，模拟不同坡度。通过在承接筛网上方设置降水装置，模拟不同降雨条件；通过在枯落物承接框架的第一端设置第一测量装置，测定穿透枯落物层的垂直下渗量，集水袋的出流口设置第二测量装置，测定沿坡面产生的侧向迁移量，从而间接测定在不同降雨条件与不同坡度条件下枯落物层的截留量，对坡面枯落物层对降雨的分配进行动态监测，加强对坡地枯落物层入渗-蓄水-产流的水文过程的刻画研究，更加全面地认识森林坡面土壤层的水文过程，同时为客观评价森林涵养水源等水文生态功能提供参考。

附图说明

图1为本发明一种用于模拟森林坡面枯落物层水文动态的测量装置的结构示意图；

图2为本发明一种用于模拟森林坡面枯落物层水文动态的测量装置的正视示意图；

图3为本发明一种用于模拟森林坡面枯落物层水文动态的测量装置的枯落物承接框架结构示意图；

图4为本发明一种用于模拟森林坡面枯落物层水文动态的测量装置的引流槽结构示意图；

附图标记说明

1-枯落物承接框架；2-承接筛网；3-集水袋；4-出流口；5-第一支撑件；6-第二支撑件；7-第二集流桶；8-第一集流桶；9-引流槽；10-压力变送器；11-遮雨布；12-记录仪。

具体实施方式