[发明专利]一种测量热浪气候和刈割对草地生态系统影响的实验装置

说明书

本发明涉及热浪研究领域，尤其是一种测量热浪气候和刈割对草地生态系统影响的实验装置，在地面上水平设有一模拟热浪支架，在模拟热浪支架的外侧罩设一透明的塑料布，在模拟热浪支架的内侧顶部设有一加热器，在模拟热浪支架的内侧上部设有一温度测试仪，在模拟热浪支架外侧地面上设有一土壤碳通量自动测量系统与一土壤水分速测仪。本发明结构简单，设计合理，在任何时间都能够对试验区域的草地进行热浪气候模拟，同时能够对试验区域的植被进行模拟刈割，对土壤的碳通量和水通量进行实时监测记录，模拟出在热浪气候下实验区域草原生态系统所能承受的最大刈割程度，能够对当地的割草和放牧等减少植被的工作起到有效的参考作用。

技术领域：

本发明涉及热浪研究领域，尤其是一种测量热浪气候和刈割对草地生态系统影响的实验装置。

背景技术：

热浪作为极端气候的一种，由于其发生频率、强度及其对生态系统的影响均逐年增加，受到了科学界越来越多的关注。热浪常常伴随着干旱发生，而刈割更会加速草地生态系统水分散失的速度，导致草地生态系统的碳通量和水通量下降。同时，热浪结束后伴有较高的土壤温度，土壤温度并不像空气温度在热浪结束后立刻回到热浪前的水平，更是加速了草地生态系统的干旱状况。

刈割主要形式包括割草和放牧两种方式，也是中国北方对于草地生态系统利用的主要形式。轻度刈割在初年并不会对生态系统造成显著影响，但是会降低生态系统对于气候热浪的抵御能力。而持续的刈割和极端气候的共同作用会很快破坏生态系用的水热平衡，在次年就会很大程度上改变草地生态系统的水热状态，使生态系统变的脆弱。重度刈割对草地生态系统的影响要更快更显著。割草和放牧会在短期内促进草地生态系统的生产力和提高经济效益，但随着刈割的时间增加，生态系统的水分和能量平衡都会遭到破坏，从长远看，这不仅会降低生态系统的生产力，更重要的是会降低生态系统对于极端气候的抵御能力和草地的荷载能力。

不同地区的草原生态系统抵御极端气候的能力水平各不相同，不同地区草原生态系统能够承受刈割的程度也各不相同，而如何控制刈割程度才能避免破坏当地草原生态系统成为急需解决的问题，现有技术中，并没有一种能够用来研究实验此问题的装置。

发明内容：

本发明提供了一种测量热浪气候和刈割对草地生态系统影响的实验装置，它结构设计合理，安全可靠，在任何时间都能够对试验区域的草地进行热浪气候模拟，能够模拟草原生态系统热浪发生时伴随的微气候变化，包括空气温度和土壤温度的升高，土壤水分的快速散失及相对空气湿度的变化，同时能够对试验区域的植被进行模拟刈割，对土壤的碳通量和水通量进行实时监测记录，根据实验区域土壤的碳通量、水通量在不同刈割程度下所反应出的变化量，模拟出在热浪气候下实验区域草原生态系统所能承受的最大刈割程度，能够对当地的割草和放牧等减少植被的工作起到有效的参考作用，真正对草原生态系统进行科学管理，使牧民等在放牧割草时能够把握好刈割的程度，提高生态系统的生产力，避免植被遭到破坏性刈割，保证草原生态系统正常的的荷载能力和抵御极端气候的能力，保持草原生态系统的可持续性发展，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种测量热浪气候和刈割对草地生态系统影响的实验装置，在地面上水平设有一模拟热浪支架，在模拟热浪支架的外侧罩设一透明的塑料布，在模拟热浪支架的内侧顶部设有一加热器，在模拟热浪支架的内侧上部设有一温度测试仪，在模拟热浪支架内水平设有一模拟刈割装置，在模拟热浪支架外侧地面上设有一土壤碳通量自动测量系统与一土壤水分速测仪，土壤碳通量自动测量系统与土壤水分速测仪的探测部分均设置在模拟热浪支架内部的土壤中；

所述模拟热浪支架包括若干沿圆周方向竖直均匀设置在地面上的支撑杆，在支撑杆的顶部沿其圆周水平设有一支撑部，所述加热器固定在支撑部的下侧，所述温度测试仪固定在其中一个支撑杆的内侧上部；

所述支撑部由一水平设置在支撑杆顶部的环形支撑杆组成，在环形支撑杆中设有若干连接杆，所述加热器固定在环形支撑杆中心位置的连接杆底部；