[发明专利]一种适用于西北干旱区绿洲农业的凝结水观测和校核方法

说明书

本发明公开了属于农田蓄水检测技术领域的一种适用于西北干旱区绿洲农业的凝结水观测和校核方法，该方法是由凝结水收集器收集、称重测定和拟合矫正三部分组成的凝结水测定方法，包括采用杨木棒自制人造凝结面和放置凝结面的平台组成的凝结水收集器；放置凝结面的平台为观测铁架；由压力传感器和数据采集器组成的凝结水生成量测量装置，二者组成为凝结水收集及生成量测量系统，放置在欲探究植株叶片凝结水的生成量及其变化规律的植株叶片附近，采用植株叶片凝结水的实际生成量对凝结水收集器的观测成果进行校核。本发明能够测定干旱区不同植被类型、不同天气条件下凝结水的生成量。并且原理简单、系统完善、价格低廉，操作方便。

技术领域

本发明属于农田蓄水检测技术领域，特别涉及一种适用于西北干旱区绿洲农业的凝结水观测和校核方法。

背景技术

在西北干旱区，凝结水是非常重要的水资源，对区域水热传输过程起到重要作用。同时，凝结水对区域生态环境和动植物生长起着重要作用。因为农田系统中有大量的植物覆盖，受植被覆盖影响，农田生态系统会形成特定的农田小气候，进而影响凝结水的发生。凝结水的生成有两个条件：(1)气压达到饱和水汽压；(2)凝结面温度低至露点温度。深入了解植被冠层凝结水发生规律及其分布等特征是研究凝结水生态作用的基础，在农作物的病虫害防治、植物叶片吸收用利凝结水等方面有广泛应用。

目前冠层凝结水量的测定多采用凝结水收集器收集，一定时间后称重测得质量差获得。测定植物冠层凝结水尚且没有统一的方法，现在多数学者采用人造凝结面法进行观测。但是各类凝结水收集器测定的凝结水量有较大差异，并且与所采用的材料性质有很大关系，精度不高。例如容器式凝结水收集器可以观测凝结水生成量，同时测定变化过程，但是仅适用于凝结水量较大的情况，并且收集器形态上的凹凸会使凝结水量的测定值有较大误差；平板式凝结水收集器形态与自然表面较为接近，但是材料表面热力和辐射特征往往与自然表面相差较大，使测定精度较低；吸水纸型凝结水收集器便于收集和称重凝结水量，热辐射特性和亲水性也与真实叶片比较接近，但是该类型的凝结水收集器中往往有凸起与凹陷，导致实际表面积大于由几何形状计算而得的表面积，从而导致最后的凝结水量测量误差大。

近地层大气温度和湿度梯度大，在近地层中不同高度处凝结水产生的水汽条件差异大，凝结面冷却效果不一致。因此，凝结水收集器放置高度的不同会对凝结水的收集量产生影响。现在使用的凝结水收集器多数只能测定同一高度凝结水量，无法获得凝结水垂向分布规律，不利于凝结水的开发利用。

可见现在所采用的凝结水收集器误差较大，并且没有有效降低误差的方法。因此，开发一套完善的凝结水观测和数据校核方法，获得较为准确的凝结水生成，为凝结水的生态利用提供有力支持，是一个亟待解决的问题。一套完整的凝结水测定方法应该包括收集系统、测量系统和校核系统，各系统均力求数据准确，减小误差。

基于此，本发明提出了一种凝结水观测方法，包括凝结水收集器收集、称重测定和拟合矫正三部分，适用于西北干旱区绿洲农业凝结水的观测，可以在现有实验方法基础上有效提高凝结水量的测定精度。

发明内容

本发明的目的是提出一种适用于西北干旱区绿洲农业的凝结水观测和校核方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)自制凝结水收集器来收集凝结水，凝结水收集器包括人造凝结面和放置凝结面的平台两个部分，根据不同的观测对象选择合适的凝结面；其中人造凝结面为适应于探究植株叶片凝结水的观测，植株叶片凝结水凝结面采用杨木棒或对凝结水的吸附能力与植物叶片类似的其他材料制作；放置凝结面的平台为观测铁架；

(2)凝结水生成量测量装置，由压力传感器和数据采集器组成；压力传感器固定在铁盒口内壁上边缘，其触头与凝结水收集器的上凝结面接触；同时压力传感器与固定在铁管上的、与其配套的数据采集器相连；