专利名称：一种树冠下光合有效辐射空间分布规律测定方法及其仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉农业气象观测仪器技术领域，特别涉及一种树冠下光合有效辐射空间分布规律测定方法及其仪器。
背景技术：
在农业气象科研工作中经常需要测定环境中的光合有效辐射，特别是树冠下光合有效辐射的空间分布规律研究一直处于滞后状态。目前，公知的测定光合有效辐射的方法及其仪器有两种，一种是通过单个光合有效辐射传感器，以点代面对整个辐射场的光合有效辐射强度进行测定；另一种是棒状的带有多个传感器探头的仪器，可测定整个辐射场光合有效辐射强度的平均值但不能记录各个单点的光合有效辐射强度，即以面代点对整个辐射场光合有效辐射强度进行测定和描述。上述两种方法和仪器均不能测定树冠下光合有效辐射的空间分布规律，原因在于树冠下的光合有效辐射存在着很大的空间变异性，单个传感器的强度测定不足以描述整个辐射�。欢冒糇创衅髦荒芗锹挤淝慷鹊钠骄担淙挥枚嗟惴渲档钠骄砹耸鞴谙碌恼骞夂嫌行Х渌剑荒茏既返夭獬龈鞯愕目占浞植甲纯黾捌涔媛�。在生态系统气象学研究和定位半定位监测过程，特别是农林复合系统研究中，经常会要求测定树冠下的光合有效辐射在树冠下不同空间位置的具体变化规律。
发明内容
本发明的目的是针对现有的单个光合有效辐射传感器和棒状多探头光合有效辐射传感器测定的不足，提供了一种树冠下光合有效辐射空间分布规律测定方法及其仪器， 不仅能准确的反映环境中光合有效辐射的空间分布规律，而且操作快捷方便、省时省力。本发明的技术方案是一种树冠下光合有效辐射空间分布规律测定的仪器，包括三角支架其特征在于 所述仪器还包括传感器探头、传感器基座、螺栓和带有刻度的标准横梁；所述传感器基座可沿标准横梁移动，并通过螺栓安装在标准横梁上；传感器探头通过螺栓固定在传感器基座上；所述螺栓同时具有调平传感器探头的作用；传感器基座上还固定有标示水平状态的水平气泡。所述螺栓通过参照水平气泡，调平传感器使其处于水平状态。所述滑动基座底部为凹槽型结构，凹槽固定在标准横梁上。所述标准横梁上标有的刻度对传感器在标准横梁上的滑动和距树干位置进行精确地标记。所述标准横梁随树冠大小来增加或减少其数量，以扩展或收缩测定的范围；所述标准横梁之间通过连接件卡接。所述螺栓上部为六棱柱，中部为光滑圆柱体，圆柱体直径与上部六棱柱的外切圆直径相同，下部为直径大于中部圆柱体的螺旋体；上部六棱柱起辅助调平作用，中部圆柱体用于放置传感器基座，下部圆柱体的螺旋体用于固定传感器探头和传感器基座。一种上述的树冠下光合有效辐射空间分布规律测定仪器的测定方法，包括以下步骤(1)将标准横梁的两端分别固定在三角支架上，根据观测精度要求和树冠大小将其放置在树冠下所观测区域；(2)根据观测精度要求和冠幅大小选择传感器和标准横梁的数量；(3)将各个传感器探头分别安置在传感器基座上，并将传感器基座安装在标准横梁上；(4)根据树冠大小和观测取样精度要求，通过传感器基座调节传感器距树干的距离和改变传感器的数量，以实现对树冠下距离树干不同空间位置辐射强度空间分布规律的准确测定；(5)通过查看水平气泡，调节每个传感器基座上的调平螺栓，使所有传感器都处于水平状态；(6)通过信号线将各个传感器探头与数据采集器连接，定时获取多个传感器的光合有效辐射数据。在树干的的东、西、南、北4个方向或根据试验要求的方向设置安装标准横梁，在标准横梁上以树干为中心、用同心圆的方式在各个方向的标准横梁上安装多个传感器探头。本发明的有益效果本发明申请中的仪器和测定方法既能同时测定树冠下距离树干不同空间位置以及不同方向处的光合有效辐射强度，又可根据树冠大小调节传感器和标准横梁的数目，以满足不同树冠和不同观测精度的要求。因此，本方法和仪器能够精确测定树冠下光合有效辐射强度，进而分析树冠下不同位置的空间变异规律，对农林复合的空间配置及其防护林体系的立体配置等方面具有重要的实践应用价值。
图1为测定树冠下光合有效辐射空间分布规律的方法2为测定树冠下光合有效辐射空间分布规律的仪器结构3为调平兼固定用螺栓及螺帽结构4为传感器探头及传感器基座结构中1-传感器探头，2-传感器基座，3-标准横梁，4-螺栓，5-三角支架
具体实施例方式下面结合附图对本发明进一步详细说明。如图2-4所示，一种树冠下光合有效辐射空间分布规律测定的仪器，包括三角支架，其特征在于所述仪器还包括传感器探头、传感器基座和带有刻度的标准横梁；所述传感器基座可沿标准横梁移动，并通过螺栓安装在标准横梁上；传感器探头通过螺栓固定在传感器基座上；所述螺栓同时具有调平传感器探头的作用；传感器基座上还固定有标示水平状态的水平气泡。
所述螺栓通过参照水平气泡，调平传感器使其处于水平状态。所述滑动基座底部为凹槽型结构，凹槽固定在标准横梁上。所述标准横梁上标有的刻度对传感器在标准横梁上的滑动和距树干位置进行精确地标记。所述标准横梁随树冠大小来增加或减少其数量，以扩展或收缩测定的范围；所述标准横梁之间通过连接件卡接。所述螺栓上部为六棱柱，中部为光滑圆柱体，圆柱体直径与上部六棱柱的外切圆直径相同，下部为直径大于中部圆柱体的螺旋体；上部六棱柱起辅助调平作用，中部圆柱体用于放置传感器基座，下部圆柱体的螺旋体用于固定传感器探头和传感器基座。该树冠下光合有效辐射空间分布规律测定仪器的测定方法，其方法示意如图1中所示，测定包括以下步骤(1)将标准横梁的两端分别固定在三角支架上，根据观测精度要求和树冠大小将其放置在树冠下所观测区域；(2)根据观测精度要求和冠幅大小选择传感器和标准横梁的数量；当取样树木冠幅较大时，一个标准横梁的长度通常为100cm，其长度不足时，可通过增加标准横梁的数量， 以扩展光合有效辐射的的测定范围。若增加横梁则需相应地增加三角支架的数量；(3)将各个传感器探头分别安置在传感器基座上，并将传感器基座安装在标准横梁上；(4)根据树冠大小和观测取样精度要求，通过传感器基座调节传感器距树干的距离和改变传感器的数量，以实现对树冠下距离树干不同空间位置辐射强度空间分布规律的准确测定；(5)通过查看水平气泡，调节每个传感器基座上的调平螺栓，使所有传感器都处于水平状态；(6)通过信号线将各个传感器探头与数据采集器连接，定时同时获取多个传感器的光合有效辐射数据。在树干的的东、西、南、北4个方向或根据试验要求的任何一个方向设置安装标准横梁，在标准横梁上以树干为中心、用同心圆的方式在各个方向的标准横梁上安装多个传感器探头，以获取树冠下同一时间条件下，即同一外界太阳辐射条件下，包括不同方向以及距树干不同距离空间位置的光合有效辐射强度值。
权利要求
1.一种树冠下光合有效辐射空间分布规律测定的仪器，包括三角支架，其特征在于 所述仪器还包括传感器探头、传感器基座、螺栓和带有刻度的标准横梁；所述传感器基座可沿标准横梁移动，并通过螺栓安装在标准横梁上；传感器探头通过螺栓固定在传感器基座上；所述螺栓同时具有调平传感器探头的作用；传感器基座上还固定有标示水平状态的水平气泡。
2.如权利要求1所述的树冠下光合有效辐射空间分布规律测定的仪器，其特征在于 所述螺栓通过参照水平气泡，调平传感器使其处于水平状态。
3.如权利要求1所述的树冠下光合有效辐射空间分布规律测定的仪器，其特征在于 所述滑动基座底部为凹槽型结构，凹槽固定在标准横梁上。
4.如权利要求1所述的树冠下光合有效辐射空间分布规律测定的仪器，其特征在于 所述标准横梁上标有的刻度对传感器在标准横梁上的滑动和距树干位置进行精确地标记。
5.如权利要求1所述的树冠下光合有效辐射空间分布规律测定的仪器，其特征在于 所述标准横梁随树冠大小来增加或减少其数量，以扩展或收缩测定的范围；所述标准横梁之间通过连接件卡接。
6.如权利要求1所述的树冠下光合有效辐射空间分布规律测定的仪器，其特征在于 所述螺栓上部为六棱柱，中部为光滑圆柱体，圆柱体直径与上部六棱柱的外切圆直径相同， 下部为直径大于中部圆柱体的螺旋体；上部六棱柱起辅助调平作用，中部圆柱体用于放置传感器基座，下部圆柱体的螺旋体用于固定传感器探头和传感器基座。
7.—种如权利要求1所述的树冠下光合有效辐射空间分布规律测定仪器的测定方法， 包括以下步骤(1)将标准横梁的两端分别固定在三角支架上，根据观测精度要求和树冠大小将其放置在树冠下所观测区域；(2)根据观测精度要求和冠幅大小选择传感器和标准横梁的数量；(3)将各个传感器探头分别安置在传感器基座上，并将传感器基座安装在标准横梁上；(4)根据树冠大小和观测取样精度要求，通过传感器基座调节传感器距树干的距离和改变传感器的数量，以实现对树冠下距离树干不同空间位置辐射强度空间分布规律的准确测定；(5)通过查看水平气泡，调节每个传感器基座上的调平螺栓，使所有传感器都处于水平状态；(6)通过信号线将各个传感器探头与数据采集器连接，定时同时获取多个传感器的光合有效辐射数据。
8.根据权利7所述的一种树冠下光合有效辐射空间分布规律测定方法，其特征在于 在树干的东、西、南、北4个方向或根据试验要求的方向设置安装标准横梁，在标准横梁上以树干为中心、用同心圆的方式在各个方向的标准横梁上安装多个传感器探头。
全文摘要
本发明公开了一种树冠下光合有效辐射空间分布规律测定方法及仪器，该仪器的传感器基座可沿标准横梁移动，并通过螺栓安装在标准横梁上；传感器探头固定在传感器基座上；传感器基座上还固定有标示水平状态的水平气泡。其测定方法是在树干的任何方向设置安装光合有效辐射的标准横梁，在标准横梁上，以树干为中心、用同心圆的方式在各个方向的标准横梁上安装多个传感器探头，将各个探头用信号线连接在同一数据采集器上；通过标准横梁上的刻度精确调节各个传感器探头与树干的距离。本发明能实现对冠层下不同空间位置处的光合有效辐射强度的同时测定，测定方便快捷，对农林复合的空间配置及其防护林体系的立体配置等方面具有重要的实践应用价值。
文档编号G01J1/00GK102252750SQ201110106600
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者云雷, 刘李霞, 周晖子, 崔哲伟, 朱悦, 毕华兴, 王晓燕, 田晓玲, 许华森, 高路博, 鲍彪 申请人:北京林业大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
