土壤凝結(jié)水測(cè)定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及土壤學(xué)研宄領(lǐng)域，尤其涉及一種土壤凝結(jié)水測(cè)定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]凝結(jié)水是當(dāng)物體表面溫度低于周圍大氣露點(diǎn)溫度時(shí)，大氣中汽態(tài)水在物體表面凝結(jié)形成的水源。在降水量充沛的地區(qū)，水汽凝結(jié)量與降水量相比是微不足道的，但在干旱半干旱區(qū)，凝結(jié)水卻是非常重要的水資源，被認(rèn)為是干旱區(qū)珍貴的甚至能支撐生命的水源，有助于一年生植物種子的萌發(fā)和土壤生物結(jié)皮的生長(zhǎng)，對(duì)于干旱半干旱區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和沙丘的穩(wěn)定性等方面起著至關(guān)重要的作用。在干旱半干旱區(qū)水量平衡和植被建設(shè)等研宄中，經(jīng)常用到土壤凝結(jié)水的測(cè)定。
[0003]目前，土壤凝結(jié)水的測(cè)定方法包括Duvdevani凝結(jié)水計(jì)量器法(Duvdevani S，Anoptical method of dew estim at1n,Quarterly Journal of the Royal MeteorologicalSociety，1947，73:282-296.)、人造凝結(jié)面法(Kidron G J，A simple weighing methodfor dew and fog measurements，Weather，1998，53:428-433.)、Hiltner 凝結(jié)水平衡法(Zangvil A.Six year of dew observat1ns in the Negev Desert，Israel，Journal ofArid Environments, 1996, 32 (4):361-371.)、微滲儀法(Jacobs A F G, Heusinkveld B G，Berkowicz S M， Dew measurements along a longitudinal sand dune transect， Negevdesert，Israel，Internat1nal Journal of B1meteorology, 2000,43:184-190.)以及質(zhì)量法(王積強(qiáng)，關(guān)于沙地凝結(jié)水測(cè)定問(wèn)題-與蔣瑾等同志商榷，干旱區(qū)地理，1993，10(4):54-56 ;方靜，丁永建，荒漠綠洲邊緣凝結(jié)水量及其影響因子，冰川凍土，2005，27 (5):755-760 ;劉新平，何玉惠，趙學(xué)勇，李玉霖，李玉強(qiáng)，李衍青，李世民，科爾沁沙地不同生境土壤凝結(jié)水的試驗(yàn)研宄，應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，20 (8):1918-1924.)等都曾被用于土壤凝結(jié)水的測(cè)定。
[0004]上述各方法均存在或多或少的不足。Duvdevani凝結(jié)水計(jì)量器觀察的值僅是不同點(diǎn)的平均值，并不能得到凝結(jié)水的持續(xù)時(shí)間；所觀察的量和自然表面沉積的凝結(jié)水量之間的關(guān)系是不確定的；所用的木塊可能會(huì)褪色，這不利于冰點(diǎn)以下的測(cè)量。人造凝結(jié)面法的缺點(diǎn)在于不能估算凝結(jié)水形成的速率或持續(xù)時(shí)間。Hiltner凝結(jié)水平衡法所用裝置容易受到風(fēng)等氣象因素的影響，其適用性還需要研宄。因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下，由于所測(cè)的量非常小，微滲儀法所用裝置觀察的量可能小于或等于由于裝置不確定性所造成的質(zhì)量改變，關(guān)于微滲儀最佳埋深問(wèn)題一直也在探討中。質(zhì)量法被認(rèn)為是較為準(zhǔn)確的測(cè)定方法，但目前仍難以精確確定土壤凝結(jié)水中各種水汽的貢獻(xiàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種土壤凝結(jié)水測(cè)定裝置，可以準(zhǔn)確測(cè)定干旱半干旱區(qū)不同深度土壤凝結(jié)水量，并確定其來(lái)源，從而提高土壤凝結(jié)水的測(cè)試精度。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種土壤凝結(jié)水測(cè)定裝置，包括:
[0008]外筒(I)，所述外筒(I)上端通透，底部為鋼絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)(11);
[0009]多個(gè)載土圓盤(2)，所述載土圓盤(2)上端通透，底部為鋼絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)(21)，側(cè)壁裝有提手(22)；
[0010]封口器(3)，用于封閉所述外筒⑴的上端或下端。
[0011]上述技術(shù)方案提供的土壤凝結(jié)水測(cè)定裝置，外筒埋入土壤，可防止土壤孔壁崩塌；載土圓盤裝入相應(yīng)深度的土壤，提手可將載土圓盤方便快捷的取出，以稱取土壤質(zhì)量的變化，進(jìn)而測(cè)量不同深度的土壤凝結(jié)水量；不銹鋼外筒和載土圓盤底部均為鋼絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)，不會(huì)影響土壤中水汽在垂直方向上的傳輸；封口器的使用可以切斷上部或底部水汽的傳輸，可以確定土壤凝結(jié)水來(lái)源。故本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以準(zhǔn)確測(cè)定干旱半干旱區(qū)不同深度土壤凝結(jié)水量，并確定其來(lái)源，從而提高土壤凝結(jié)水的測(cè)試精度。
【附圖說(shuō)明】
[0012]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種土壤凝結(jié)水測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種載土圓盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種封口器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0017]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種土壤凝結(jié)水測(cè)定裝置，如圖1所示，該裝置包括:夕卜筒(1)，所述外筒(I)上端通透，底部為鋼絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)(11);多個(gè)載土圓盤(2)，如圖2所示，所述載土圓盤(2)上端通透，底部為鋼絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)(21)，側(cè)壁裝有提手(22)，位于不同層的載土圓盤(2)的提手(22)長(zhǎng)短不同，不同層的載土圓盤(2)的提手(22)均伸至外筒外，以方便取出；封口器(3)，所述封口器(3)如圖3所示，用于封閉所述外筒⑴的上端或下端。
[0018]在應(yīng)用本實(shí)用新型進(jìn)行凝結(jié)水測(cè)定時(shí)，將外筒(I)埋入土壤，外筒(I)可以是不銹鋼或其他材質(zhì)的，這樣可以防止土壤孔壁崩塌；各個(gè)載土圓盤(2)裝入相應(yīng)深度土壤，提手
(22)可將各個(gè)載土圓盤(2)方便快捷的取出，以稱取相應(yīng)深度土壤質(zhì)量的變化；進(jìn)而測(cè)得不同深度土壤的凝結(jié)水量；由于不銹鋼外筒和載土圓盤底部均為鋼絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)，這樣就不會(huì)影響土壤中水汽在垂直方向上的傳輸；保證測(cè)得的凝結(jié)水量更準(zhǔn)確。
[0019]另外，在進(jìn)行凝結(jié)水量測(cè)量時(shí)，可以用封口器(3)封閉所述外筒⑴的上端或下端，這樣就可以切斷上部或底部水汽的傳輸，以確定土壤凝結(jié)水來(lái)源。示例的，如圖1所示，用封口器(3)封閉所述外筒(I)的下端，這樣就可以切斷下部水汽的傳輸，應(yīng)用本實(shí)用新型進(jìn)行凝結(jié)水測(cè)定后，測(cè)得的土壤凝結(jié)水來(lái)源就是大氣水汽；若用封口器(3)封閉所述外筒
(I)的上端，這樣就可以切斷上部水汽的傳輸，應(yīng)用本實(shí)用新型進(jìn)行凝結(jié)水測(cè)定后，測(cè)得的土壤凝結(jié)水來(lái)源就是深層土壤水汽。
[0020]應(yīng)用上述土壤凝結(jié)水測(cè)定裝置測(cè)定不同深度土壤凝結(jié)水量及其來(lái)源的方法，包括以下步驟:
[0021]S1、在載土圓盤內(nèi)裝入待測(cè)樣地對(duì)應(yīng)深度的土壤，并做好標(biāo)記。
[0022]S2、在取土孔中放入裝置外筒。
[0023]S3、按照原土壤深度將載土圓盤依次疊扣放入外筒中。
[0024]S4、在不同時(shí)段測(cè)定載土圓盤的質(zhì)量變化Am。
[0025]S5、利用下述公式計(jì)算每層載土圓盤中形成的凝結(jié)水?dāng)?shù)量。
[0026]h = 10 Am/JT Pr2
[0027]式中:h為凝結(jié)水量(mm) ;Δηι為土壤質(zhì)量的變化(g) ;r為載土圓盤半徑(mm) ； P為水密度&*111111-3)，取1.(^.!!]!!!-3。各觀測(cè)日土壤凝結(jié)水總量為各層土壤凝結(jié)水量的累加值。
[0028]上述方法中，需要注意的地方是:
[0029]步驟SI中，往載土圓環(huán)內(nèi)裝土過(guò)程中，盡量保持土壤原狀，減小人為干擾的影響。步驟S2中，注意外筒上部與地表平齊。步驟S3中，注意相鄰載土圓盤緊密疊扣，盡量不留空隙。步驟S4中，為保證測(cè)定的精確性，質(zhì)量變化Am時(shí)采用的天平盡量使用精度為0.001克天平。
[0030]如果用封口器封住外筒上端，可認(rèn)為計(jì)算所得的凝結(jié)水量來(lái)源為深層土壤水汽；封住底部，則計(jì)算所得凝結(jié)水量來(lái)源為大氣水汽；兩端均不封口，計(jì)算所得的凝結(jié)水量來(lái)源于兩者。注意:由于外筒上端或底部封口會(huì)對(duì)桶內(nèi)土壤與大氣、深層土壤的水汽交換產(chǎn)生一定程度的影響，再加上試驗(yàn)誤差等原因，通過(guò)測(cè)定計(jì)算所得大氣水汽和深層土壤水汽之和可能不等于不封口處理測(cè)定結(jié)果，但是仍然可以很好反映土壤凝結(jié)水來(lái)源的基本情況。
[0031]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種土壤凝結(jié)水測(cè)定裝置，其特征在于，包括: 外筒(I)，所述外筒(I)上端通透，底部為鋼絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)(11); 多個(gè)載土圓盤(2)，所述載土圓盤(2)上端通透，底部為鋼絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)(21)，側(cè)壁裝有提手(22);所述載土圓盤(2)用于依次放入所述外筒(I)內(nèi)； 封口器(3)，用于封閉所述外筒(I)的上端或下端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤凝結(jié)水測(cè)定裝置，其特征在于，位于不同層的載土圓盤(2)的提手(22)長(zhǎng)短不同，不同層的載土圓盤(2)的提手(22)均伸至外筒外，以方便取出。
【專利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種土壤凝結(jié)水測(cè)定裝置，涉及土壤學(xué)研究領(lǐng)域，可以準(zhǔn)確測(cè)定干旱半干旱區(qū)不同深度土壤凝結(jié)水量，并確定其來(lái)源，從而提高土壤凝結(jié)水的測(cè)試精度。所述裝置包括：外筒(1)，所述外筒(1)上端通透，底部為鋼絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)(11)；多個(gè)載土圓盤(2)，所述載土圓盤(2)上端通透，底部為鋼絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)(21)，側(cè)壁裝有提手(22)；封口器(3)，用于封閉所述外筒(1)的上端或下端。
【IPC分類】G01N5-02
【公開號(hào)】CN204302141
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420733393
【發(fā)明人】張建國(guó), 趙英, 張阿鳳, 蔣銳
【申請(qǐng)人】西北農(nóng)林科技大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月1日