一种树干木质部液流测量校准系统技术方案

本发明专利技术公开了一种树干木质部液流测量校准系统，包括：树木栽植容器、马氏瓶、水分传输流量计、树干液流监测装置、数据采集器和气象站；树木栽植容器底部设置有储水区，储水区设置有渗水基质，储水区顶部设置有丝网，丝网上填充有土壤基质，用于栽植测定树木，测定树木的木质部安装有树干液流监测装置，树干液流监测装置用于监测树木木质部液流速率；储水区通过水分传输流量计与马氏瓶出水口连接，水分传输流量计用于测量水分传输量，马氏瓶用于向储水区自动补水；水分传输流量计和树干液流监测装置均与数据采集器电连接，数据采集器与气象站电连接，气象站用于同步监测测定过程中的气象条件。无需人工观测，可有效验证误差率和方程校正。程校正。程校正。

【技术实现步骤摘要】
一种树干木质部液流测量校准系统


[0001]本专利技术涉及树干木质部液流测量
，更具体的说是涉及树干木质部液流测量校准系统。

技术介绍

[0002]蒸腾作用不仅是一种树木重要的生理活动,而且对森林生态系统的水分循环和能量循环也具有极为重要的意义。由于树干液流量的99.8％以上是用来于树木蒸腾,所以可用其直接反映树木水分消耗的能力。目前,通过热技术(热扩散、热脉冲、热平衡等)测定树干木质部液流从而估计树木蒸腾的方法已被广泛地接受。然而,当前使用这种方法估测树木蒸腾还存在着一定的误差,需要进行必要的校正和验证试验。
[0003]当前的主流校正方法为茎段法、基部切割法等，存在脱离自然环境、需要人工观测、观测周期短、存在栓塞等问题，给测定的准确性和连续性带来了一定地限制。
[0004]因此，如何提供一种新型树干木质部液流测量校准系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种树干木质部液流测量校准系统，无需人工观测，实用性强。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种树干木质部液流测量校准系统，包括：树木栽植容器、马氏瓶、水分传输流量计、树干液流监测装置和数据采集器；
[0008]所述树木栽植容器底部设置有储水区，所述储水区设置有渗水基质，所述储水区顶部设置有丝网，所述丝网上填充有土壤基质，用于栽植测定树木，测定树木的木质部安装有所述树干液流监测装置，所述树干液流监测装置用于监测树木木质部液流速率；
[0009]所述储水区通过所述水分传输流量计与所述马氏瓶出水口连接，所述水分传输流量计用于测量马氏瓶向储水区的水分传输量，所述马氏瓶用于向所述储水区自动补水；
[0010]所述水分传输流量计和所述树干液流监测装置均与所述数据采集器电连接。
[0011]优选的，所述马氏瓶顶部设置有排气口，所述马氏瓶瓶身下方一侧设置有控水口，所述控水口用于控制平衡水位线高度，以及用于进行注水，所述控水口安装高度和所述储水区最高点均与所述平衡水位线高度一致。
[0012]优选的，所述马氏瓶瓶身上设置有刻度线，用于记录水位变化。
[0013]优选的，土壤基质内设置有土壤水分监测装置，用于监测土壤水分。
[0014]优选的，所述马氏瓶出水口处设置有门阀。
[0015]优选的，所述树木栽植容器外部包裹有保温隔热层。
[0016]优选的，还包括气象站，所述数据采集器与所述气象站电连接，所述气象站用于同步监测测定过程中的气象条件。
[0017]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种树干木质部液流测量校准系统，基于高精度“流量计”和“马氏瓶供水”的充足供水条件下树干液流校正方法可有效验证误差率和方程校正。该方法基于树木根系从土壤中吸收的水分必须经过树干木质部边材才能运输到冠层的枝叶,进而保证树木蒸腾作用所需要的水分运输原理，为了避免水分胁迫导致导管空穴化等因素的影响。该方法通过马氏瓶进行充足供水，采用大型容器栽植法尽量保证树木的自然生长状态，采用高精度流量计实时监测水分流量，可精准测定出木质部液流的数量及其变化。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0019]图1附图为本专利技术提供的一种树干木质部液流测量校准系统结构示意图。
[0020]其中，1、数据采集器，2、水分传输流量计，3、树干液流监测装置，4、树木栽植容器，5、渗水基质，6、土壤水分监测装置，7、马氏瓶，8、平衡水位线，9、控水口，10、排气口，11、刻度线，12、气象站。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]本专利技术实施例公开了一种树干木质部液流测量校准系统，如图1所示，包括：数据采集器1、水分传输流量计2、树干液流监测装置3、树木栽植容器4、马氏瓶7和气象站12；
[0023]为了保证树木的自然生长状态，采用大型树木栽植容器，树木栽植容器4底部设置有储水区，储水区设置有渗水基质5，以石砾为主，储水区顶部设置有丝网，丝网上填充有土壤基质，用于栽植测定树木，测定树木的木质部安装有树干液流监测装置3，树干液流监测装置3用于监测树木木质部液流速率；
[0024]储水区通过水分传输流量计2与马氏瓶7出水口连接，马氏瓶7出水口处设置有门阀，马氏瓶7用于向储水区自动补水，水分传输流量计2用于在马氏瓶向储水区补水时自动测量水分传输量；
[0025]水分传输流量计2和树干液流监测装置3均与数据采集器1电连接，数据采集器1与气象站12电连接，气象站12用于同步监测测定过程中的气象条件，用于分析蒸腾变化的原因。
[0026]马氏瓶7顶部设置有排气口10，马氏瓶7瓶身下方一侧设置有控水口9，控水口9用于控制平衡水位线8高度，即根据马氏瓶原理，使栽植容器4储水区最高水位始终保持在平衡水位线8，所以，控水口9安装高度和储水区最高点均与平衡水位线高度一致，控水口9还用于进行注水，注水时需要打开排气口10，注水完毕进行试验时关闭排气口10。
[0027]马氏瓶7瓶身上设置有刻度线11，用于记录水位变化。
[0028]为了监测土壤水分，土壤基质内设置有土壤水分监测装置6，土壤水分监测装置6与数据采集器1电连接，土壤水分监测装置6同步分析树干液流变化规律的驱动因子或影响因子，同时，水分探头可以测定土壤水分从基部向上运输情况。
[0029]为了排除其他因素的影响，保证试验的精确度，树木栽植容器4外部包裹有保温隔热层。
[0030]本专利技术试验步骤如下：
[0031]1.栽植被测树木。树木栽植容器底部储水区填充鹅卵石、火山岩等进行支撑，且可防止土壤基质堵塞进出水孔，一般10
‑
20cm，其上覆盖丝网(孔径1cm)，在丝网上进行土壤基质填充，穴植法进行树木栽植，过程中将土壤水分监测装置进行布设。
[0032]2.气象站连接。利用气象站同步监测测定过程中的气象条件。
[0033]3.马氏瓶供水连接。关闭马氏瓶和树木栽植容器的连接阀门，打开排气口，从控水口连接水管，进行注水。满额后打开马氏瓶出水口的阀门，向储水区进行水分供应，测定过程中用保温隔热材料对树木栽植容器进行包裹。
[0034]4.树干液流监测装置安装。
[0035]以热扩散树干液流测定仪(TDP)为例。在树木的探针安装处刮去本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种树干木质部液流测量校准系统，其特征在于，包括：树木栽植容器、马氏瓶、水分传输流量计、树干液流监测装置和数据采集器；所述树木栽植容器底部设置有储水区，所述储水区设置有渗水基质，所述储水区顶部设置有丝网，所述丝网上填充有土壤基质，用于栽植测定树木，测定树木的木质部安装有所述树干液流监测装置，所述树干液流监测装置用于监测树木木质部液流速率；所述储水区通过所述水分传输流量计与所述马氏瓶出水口连接，所述水分传输流量计用于测量马氏瓶向储水区的水分传输量，所述马氏瓶用于向所述储水区自动补水；所述水分传输流量计和所述树干液流监测装置均与所述数据采集器电连接。2.根据权利要求1所述的一种树干木质部液流测量校准系统，其特征在于，所述马氏瓶顶部设置有排气口，所述马氏瓶瓶身下方一侧设置有控水口，所述控水口用于控制平...

【专利技术属性】
技术研发人员：马长明，李春友，张喆，刘炳响，张劲松，刘云洁，
申请(专利权)人：河北农业大学，
类型：发明
国别省市：