[发明专利]用于旱区复杂环境下的草地蒸散监测方法

说明书

一种用于旱区复杂环境下的草地蒸散监测方法，在旱区草地布设监测筒，并采集监测筒的重量数据；根据采集的重量数据绘制填充原状土后监测筒的重量变化曲线图，根据曲线图的变化形态判断是否有降水发生，并将降水段区间段排除，计算旱区草地无降水区间段的蒸散量。本发明将填充原状土后监测筒的重量变化数据绘制成填充原状土后监测筒的重量变化曲线图，根据曲线图判断是否出现降水过程，并通过将监测过程中出现的降水过程排除，去除降水对蒸散监测的干扰，实现了草地生态系统蒸散量的精确计算，解决了在无同期降水量观测的情况下，无法对旱区草地进行蒸散监测的技术难题。

技术领域

本发明涉及生态水文监测技术领域，尤其涉及一种用于旱区复杂环境下的草地蒸散监测方法。

背景技术

生态水文学是将水文学知识应用于生态建设和生态系统管理的一门科学，主要研究生态系统内水文循环与转化和平衡的规律，分析生态建设、生态系统管理与保护中与水有关的问题。草原地区的大规模生态治理与生态恢复，必须以生态水文学理论为指导，而草地生态系统的生态水文过程监测，又以土壤－植被－大气间的水分蒸散过程监测为重点。

现有蒸散监测方法常常要结合同期降水量观测资料，对旱区草地蒸散量进行计算，由于草原地区监测样地条件所限，许多样地无法同期布设气象观测设备，无法准确获取监测点的同期降水资料，导致传统的蒸散监测方法无法监测旱区复杂环境下的草地蒸散量。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种用于旱区复杂环境下的草地蒸散监测方法。

一种用于旱区复杂环境下的草地蒸散监测方法，包括如下步骤：

步骤一，在旱区草地布设监测筒时，将从监测样地获取的原状土填充在监测筒内，利用监测装置定时检测填充原状土后监测筒的总重量，并以特定的时间依次记录检测得到的数据，并通过监测装置将检测得到的数据存储，检测得到的数据包括时间数据及与时间数据对应的填充原状土后监测筒的总重量数据；

步骤二，根据检测得到的数据绘制填充原状土后的监测筒的重量的变化曲线图，其中曲线图的横轴为检测时间，纵轴为填充原状土后监测筒的总重量；

步骤三，根据步骤二中绘制的曲线图，利用曲线的变化形态判断降水发生时期，当填充原状土后监测筒的总重量从监测开始时间点随时间的变化表现出降低的趋势，表明监测筒内的水分在减少，说明没有降水发生；当填充原状土后监测筒的总重量从曲线图中的一个时间点开始，填充原状土后监测筒的总重量开始增加，表明开始降水，此时间点为降水开始时间点，当填充原状土后监测筒的总重量从曲线图中的一个时间点开始，填充原状土后监测筒的总重量停止增加，表明降水停止，此时间点为降水结束时间点，从监测开始时间点至降水开始时间点这个时间段为无降水区间段，从降水开始时间点至降水结束时间点这个时间段为降水区间段，从降水结束时间点开始为无降水区间段；

步骤四，计算填充原状土后监测筒的总重量变化量ΔW：根据步骤三中判断分析的结果，将降水区间段填充原状土后监测筒的总重量变化排除，只考虑无降水区间段填充原状土后监测筒的总重量变化量，计算t_x时刻到t_y时刻的时间段填充原状土后监测筒的总重量变化量ΔW，

ΔW＝W_y－W_x；

W_x为t_x时刻的填充原状土后监测筒的总重量，W_y为t_y时刻的填充原状土后监测筒的总重量，其中t_x时刻比t_y时刻早；

步骤五，计算旱区草地蒸散量：利用步骤四中计算的填充原状土后监测筒的总重量变化量数据，根据以下公式测算蒸散量：