[发明专利]一种模拟高寒草原干旱情况的降水控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种模拟高寒草原干旱情况的降水控制系统，其特征在于，包括若干样地单元、设置在所述样地单元上的遮雨棚系统、设置在所述样地单元中的自动雨量计、用于隔离样地单元的样地隔离板及设置在样地单元中间位置地下的用于测量土壤情况的土壤根系层温湿盐系统，所述土壤根系层温湿盐系统包括土壤根系层温湿盐传感器；

所述遮雨棚系统包括遮雨格栅和支架；所述遮雨格栅由若干高透明度的凹槽格板组成；所述凹槽格板倾斜设置在支架上，所述凹槽格板采用高度透明的半圆PC管；

所述样地隔离板地上部分为0.15m-0.35m、地下部分为0.15m-0.35m，所述样地隔离板距离所述样地单元的边缘为0.15m-0.20m；

所述样地单元之间设置有样地隔离带；

所述土壤根系层温湿盐传感器用于安装在样地单元中央，分别在牧草根系层的0.10m、0.20m、0.30m深度,测量各层土壤含水率、温度和电导率，用于计算实际遮挡率。

2.根据权利要求1所述的模拟高寒草原干旱情况的降水控制系统，其特征在于，所述支架包括四个横梁和至少四个竖杆，所述竖杆竖直设置于所述样地单元上，所述竖杆上设置有用于固定在所述样地单元上的底座，所述竖杆上端连接有所述横梁，所述四个横梁围成方形，所述四个横梁分别为一个高横梁、一个矮横梁和两个斜横梁，所述高横梁的高度大于矮横梁的高度，对应地，与所述高横梁连接的至少两个竖杆为等高的高竖杆，与所述矮横梁连接的至少两个竖杆为等高的矮竖杆，所述斜横梁连接所述高竖杆和矮竖杆的上端；

所述高横梁和矮横梁之间连接有所述的遮雨格栅；

所述四个横梁围成的方形在所述样地单元上形成方形投影，在所述方形投影范围内设置有方形的样地隔离板。

3.根据权利要求2所述的模拟高寒草原干旱情况的降水控制系统，其特征在于，所述样地单元的大小为2.4m×3m，所述高竖杆高2.0m，所述矮竖杆高1.5m，所述样地单元之间的距离为0.5m-3m。

4.根据权利要求2所述的模拟高寒草原干旱情况的降水控制系统，其特征在于，所述遮雨棚系统为可移动系统，所述底座通过大钉固定在所述样地单元上。

5.根据权利要求1所述的模拟高寒草原干旱情况的降水控制系统，其特征在于，所述半圆PC管的直径为12cm，为样地宽度的1/20。

6.根据权利要求1所述的模拟高寒草原干旱情况的降水控制系统，其特征在于，所述土壤根系层温湿盐系统还包括用于采集所述自动雨量计和土壤根系层温湿盐传感器检测数据的CR6温湿盐降水量数据采集器。

7.根据权利要求1所述的模拟高寒草原干旱情况的降水控制系统，其特征在于，所述样地隔离板采用防锈雪花铁皮。

8.一种模拟高寒草原干旱情况的降水控制方法，其特征在于，包括权利要求1至7任一所述的降水控制系统，具体步骤为：

1)在高寒草原某处选择样地，在所述样地上设置若干样地单元，样地隔离带为0.5m-3.0m，随机选择至少四个样地单元不设遮雨棚系统作为对照组，随机选择剩余的若干所述样地单元上设置不同理论遮挡率的遮雨棚系统作为试验组，设有不同理论遮挡率的遮雨棚系统的样地单元中心还设置有自动雨量计；

2)土壤根系层温湿盐传感器位于样地单元中央，分别在牧草根系层的0.10m、0.20m、0.30m深度,测量各层土壤含水率、温度和电导率，根据对照组和试验组的土壤含水率计算试验组中不同理论遮挡率所对应的实际遮挡率，根据实际遮挡率确定其对应的干旱级别；

3)根据不同样地单元对应的干旱级别模拟草原的干旱情况，按牧草观测规范，测量样地单元内样方内2种优势牧草的生长高度、盖度和产量。

9.根据权利要求8所述的模拟高寒草原干旱情况的降水控制方法，其特征在于，所述遮雨格栅的宽度与样地单元宽度之比为理论遮挡率，同一理论遮挡率的遮雨棚至少有三个。

10.根据权利要求8或9所述的模拟高寒草原干旱情况的降水控制方法，其特征在于，理论遮挡率分布设定为20％、30％、40％、60％、100％五档，对应的干旱级别为轻旱、中旱、重旱、特旱和极端无降水五类，然后根据试验计算得到的实际遮挡率重新划分干旱级别。