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专利名称：草地植被覆盖度的模拟装置及其模拟方法
技术领域：
本发明涉及地表植被覆盖研究领域，特别是涉及一种草地植被覆盖度的模拟装置及其模拟方法。
背景技术：
在我国，干旱半干旱土地占领土的一半以上，近年来，遭受沙尘暴的地域越来越广、频率越来越高、强度越来越大，并造成了巨额的经济损失。植被覆盖度是衡量草地生态系统结构和功能水平的一个重要指标，尤其在干旱半干旱草原，植被覆盖度更显重要，增加地表植被覆盖是减少地表沙尘释放的一个重要举措，通过增加草地植被覆盖度可以防止土壤风蚀并截存沙尘，对草原的生态保护尤为重要。在草原土壤风蚀的相关研究中，研究人员对植被覆盖防治土壤风蚀的作用做了大量研究，这些研究大多是基于地表现有植被状况进行观测，需要研究不同植被盖度条件下风蚀掉的土壤或者是接收的降尘的具体成分，但是， 基于野外条件是很难将地表土壤和风蚀沙尘加以区分的。此外，由于建立植被覆盖度与土壤风蚀程度的定量关系在风蚀防治理论研究中尤为重要，所以在研究过程中需要建立定量的具有不同植被覆盖度的地表状况。而在实际情况下，在小范围的研究区内很难找到具有不同植被覆盖度的地表覆盖状况，这也成为植被盖防治土壤风蚀研究的限制因素。另外，也有研究通过塑料模型来模拟植被盖度，并进行风洞试验研究，但塑料材质与草地实际的草本植物差异很大，严重影响模拟效果的科学性和准确性。由此可见，上述现有的草地植被覆盖度的模拟装置及其模拟方法在组成与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种能够区分风蚀沙尘与地表土壤，模拟不同的植被覆盖度，并可针对防治土壤风蚀作用研究而完善模拟条件的新的草地植被覆盖度的模拟装置及其模拟方法，实属当前本领域极需改进的目标。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种草地植被覆盖度的模拟装置，使其能够区分风蚀沙尘与地表土壤，模拟不同的植被覆盖度，从而克服现有的草地植被覆盖度模拟装置的不足。为解决上述技术问题，本发明一种草地植被覆盖度的模拟装置，包括托盘和支撑架，其中托盘为一无盖盒体；支撑架包括架设在托盘上方的多个横梁、垂直插入托盘并与横梁固定连接的纵梁、以及连接各横梁的连接杆。作为本发明的一种改进，所述的横梁、纵梁的直径均小于0. 4cm0所述的托盘底面为矩形。所述的托盘底面为边长20_100cm的正方形，高度3_10cm。所述的托盘为底面边长为20cm的正方形，高度km。所述的横梁长度比托盘边长增加3cm，纵梁长度为5-lOcm。
所述的横梁、纵梁、连接杆均为钢筋。所述的托盘为铁质。所述的横梁与连接杆之间、以及横梁与纵梁之间焊接。本发明还提供一种利用上述装置的草地植被覆盖度的模拟方法，使其可针对防治土壤风蚀作用研究而完善模拟条件，从而克服现有的草地植被覆盖度模拟方法的不足。为解决上述技术问题，本发明利用上述装置的草地植被覆盖度模拟方法，包括以下步骤将草捆成小簇，每一草捆的垂直投影面积根据模拟的覆盖状况需要设定；根据覆盖度需要选择支撑架；将草捆固定在支撑架的纵梁上；将支撑架固定在托盘内。采用这样的设计后，本发明草地植被覆盖度的模拟装置及其模拟方法，通过铁皮托盘的介入，可以将风蚀沙尘与地表土壤区分，并可根据需要建立不同的植被覆盖度模型， 从而可进行精确模拟，为草原土壤风蚀相关研究提供了基础。


上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。图1是本发明草地植被覆盖度的模拟装置的结构示意图。图2是本发明草地植被覆盖度模拟方法的实施例结果图。
具体实施例方式请参阅图1所示，本发明草地植被覆盖度的模拟装置，主要包括托盘和支撑架。其中，托盘1为一铁皮制作的无盖盒体，规格可根据需要设定底面通常为矩形， 以正方形为宜；底面边长在20-100cm范围内为宜，以20cm为最佳；高度3-lOcm为宜，以km 为最佳。支撑架大小与托盘1配套，包括架设在托盘1上方的多个横梁3、垂直插入托盘1 并与横梁3固定连接的纵梁2、以及连接各横梁3的连接杆4。较佳的，横梁3、纵梁2均采用直径小于0. 4cm的细钢筋相互焊接，并通过连接杆4 将横梁3焊接为一体，以尽量减小非植被因素对模拟效果的干扰。横梁长度比托盘边长增加3cm，纵梁长度根据牧草高度可设置在5-lOcm范围内。纵梁2与横梁3交叉点以下的纵梁2长度要小于等于托盘1的高度，纵梁2的疏密可根据要模拟的植被覆盖度的数值来确定。利用上述装置进行草地植被覆盖度模拟的方法，通常包括以下步骤将收割的牧草捆成小簇，尽量保证每一草捆的垂直投影面积保持一致；根据覆盖度研究需要选择特定疏密度的支撑架；将草捆用细铁丝固定在支撑架的纵梁上；将支撑架用细铁丝固定在托盘内，并向托盘内填充土样，即形成一植被覆盖度模拟样本。以下列举一利用本发明草地植被覆盖度模拟装置及其模拟方法，进行防风蚀效应实验的实施例。试验方法通过本实验装置设置6种植被盖度，分别为0 %、15 %、35 %、55 %、75 % 和95%。每一处理3个重复。托盘尺寸为20cmX20cmXkm，每个托盘内放好预先处理好的土样200g，将托盘按装在野外距地面90cm高的位置。接收自然风的吹蚀，9天后收集托盘中剩余的土壤样品并称量来计算不同植被盖度下的风蚀量。试验结果请参阅图2所示，随着植被盖度的增加，风蚀量呈现指数函数的减小趋势，从没有植被覆盖(0% )的134. 27g减小到95%植被覆盖的15. 99g。本发明草地植被覆盖度模拟装置，结构简单、使用方便，能够区分风蚀沙尘与地表土壤，结合本发明草地植被覆盖度模拟方法，可以模拟不同的植被覆盖度，并可针对防治土壤风蚀作用研究而完善模拟条件，且模拟精确，为草原土壤风蚀相关研究提供了基�。浅Ｊ涤谩Ｒ陨纤觯鍪潜痉⒚鞯慕霞咽凳├眩⒎嵌员痉⒚髯魅魏涡问缴系南拗疲玖煊蚣际跞嗽崩蒙鲜鼋沂镜募际跄谌葑龀鲂┬砑虻バ薷�、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种草地植被覆盖度的模拟装置，其特征在于包括托盘和支撑架，其中 托盘为一无盖盒体；支撑架包括架设在托盘上方的多个横梁、垂直插入托盘并与横梁固定连接的纵梁、以及连接各横梁的连接杆。
2.根据权利要求1所述的草地植被覆盖度的模拟装置及其模拟方法，其特征在于所述的横梁、纵梁的直径均小于0. 4cm0
3.根据权利要求1所述的草地植被覆盖度的模拟装置，其特征在于所述的托盘底面为矩形。
4.根据权利要求1所述的草地植被覆盖度的模拟装置，其特征在于所述的托盘底面为边长20-100cm的正方形，高度3-10cm。
5.根据权利要求1所述的草地植被覆盖度的模拟装置，其特征在于所述的托盘为底面边长为20cm的正方形，高度km。
6.根据权利要求1所述的草地植被覆盖度的模拟装置及其模拟方法，其特征在于所述的横梁长度比托盘边长增加3cm，纵梁长度为5-lOcm。
7.根据权利要求1所述的草地植被覆盖度的模拟装置，其特征在于所述的横梁、纵梁、 连接杆均为钢筋。
8.根据权利要求1所述的草地植被覆盖度的模拟装置，其特征在于所述的托盘为铁质。
9.根据权利要求1所述的草地植被覆盖度的模拟装置及其模拟方法，其特征在于所述的横梁与连接杆之间、以及横梁与纵梁之间焊接。
10.利用权利要求1-9中任一项所述装置的草地植被覆盖度模拟方法，其特征在于包括以下步骤将草捆成小簇，每一草捆的垂直投影面积根据模拟的覆盖状况需要设定； 根据覆盖度需要选择支撑架； 将草捆固定在支撑架的纵梁上； 将支撑架固定在托盘内。
全文摘要
本发明是有关于一种草地植被覆盖度的模拟装置及其模拟方法，该装置包括托盘和支撑架，其中托盘为一无盖盒体；支撑架包括架设在托盘上方的多个横梁、垂直插入托盘并与横梁固定连接的纵梁、以及连接各横梁的连接杆。该模拟方法包括将草捆成小簇，每一草捆的垂直投影面积保持一致；根据覆盖度需要选择支撑架；将草捆固定在支撑架的纵梁上；将支撑架固定在托盘内。本发明草地植被覆盖度的模拟装置及其模拟方法，通过铁皮托盘的介入，可以将风蚀沙尘与地表土壤区分，并可根据需要建立不同的植被覆盖度模型，从而可进行精确模拟，为草原土壤风蚀相关研究提供了基础。
文档编号G01N5/00GK102313682SQ20111020565
公开日2012年1月11日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者杨桂霞, 王旭, 辛晓平, 闫玉春 申请人:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所