具有野外增减雨和活动围栏作用的组合试验装置的制作方法

本实用新型涉及野外检测仪器领域，特别涉及一种具有野外增减雨和活动围栏作用的组合试验装置。

背景技术：
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野外控制自然降雨的增加或减少，是全球气候变化背景下研究生态系统生物过程和非生物过程对降雨变化响应与适应的主要途径。通过人工添加水量或简单遮拦降雨的手段在相关实验中被大量采用，然而，人工降雨不能准确模拟自然降雨的特征，如时间和格局，同时野外自然条件下难以满足动力、管线等条件的要求，而且在自然条件下，由于降雨的波动性和不确定性，很难在固定的时间内，对不同降雨梯度的变化进行相关研究，因此，具有较高的试验时间和成本。荒漠草原区往往进行着放牧(偷牧)活动，对比研究放牧和围栏条件对土壤、植被和动物的影响成为热点研究问题。

目前，现有技术中仅有野外增减雨装置，如发明专利CN104820067B公开的一种野外全自动增减雨装置，包括三角固定槽、连接角爪、V型遮雨槽、托杆、连接杆、托架、稳定基座、雨量控制区、引流器、集雨槽、雨水转移管、雨量采集器及其固定架、增雨管和U型托架，还包括植物高度采集器、数据采集仪、数据处理器、雨量采集单元等；该装置通过V型遮雨槽截留降雨，以实现减少降雨的控制，V型遮雨槽截留的雨水通过引流器和集雨槽汇入雨量采集器后，被截留的雨水通过增雨管以滴灌的方式渗入土壤，以实现增雨的目的，此过程利用雨水在自然重力作用下从高向低流动的原理，实现对自然降雨的增加和减少自动控制。然而，现有的野外增减雨装置仅具有单一的对自然降雨的增减控制功能，而相关的活动围栏也仅为适用于电力、建筑、家庭安全等方面，因此，如何在野外自然条件下有效控制降雨量的变化以及方便的研究围栏作用，是相关研究开展试验需要解决的重要问题。

技术实现要素：
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为了克服现有技术存在的问题，本实用新型提供一种可任意组装的野外增减雨和活动围栏的试验装置，该装置可解决增雨均衡性的问题，能根据需要很好地模拟不同自然降雨梯度变化，适用于野外控制试验，兼具增减雨和活动围栏两重作用。

为解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：

具有野外增减雨和活动围栏作用的组合试验装置，主要由支撑架、围栏网丝、减雨槽、增雨槽、U型扣组成；所述支撑架包括支撑骨架和支撑脚，支撑骨架由若干个长方体框架由螺栓固定组成，支撑脚通过螺栓固定于支撑骨架的底部，且所述支撑骨架垂直地面的边上均设有孔眼；所述围栏网丝依次横向穿于支撑骨架上的孔眼，通过铁丝或小螺栓固定连接在相邻的支撑骨架上；所述减雨槽和增雨槽组合在一起，由U型扣固定在支撑骨架的上端。

上述支撑架采用镀锌管材，持久耐用。

上述支撑脚的下端为尖状，方便插入土壤中，且支撑脚可根据插入土壤中的深度来调节装置的高度和倾斜度。

上述围栏网丝采用镀锌铁丝，横向拉网时，优选地，围栏网丝之间的间距为20cm。

上述减雨槽和增雨槽均为断面的U型硬质PC(聚碳酸酯)管。

上述U型扣由U扣和横板组成。

进一步地，上述增雨槽的底部设有截水堵面，且槽的管壁中部及两侧均设有若干个漏雨孔；所述漏雨孔是由高到低排布在槽的管壁上，且孔径大小也是依次增大变化的。

进一步地，上述减雨槽和增雨槽平行组装在同一水平面上，且与水平面呈15°的夹角。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型通过减雨槽进行雨水的截流，实现减少降雨的目的，通过增雨槽接纳减雨槽截流的雨水来实现增雨的目的，此过程利用重力作用，将雨水自动从高处向低处流动，实现对自然降雨的增减控制。同时可根据试验目的和要求，通过减雨槽和对应增雨槽数量来控制增减雨的百分比。

(2)本实用新型在野外通过控制自然降雨量实现增减雨的目的，同时具有阻止牲畜啃食植物的围栏作用，并可根据试验要求调整支撑架的体积大小，适用于野外条件下，土壤、植物、动物对自然降雨变化和是否围栏的响应等研究。

(3)本实用新型中的增雨槽管壁中部及两侧设有的漏雨孔，其排布由高到低其孔径大小依次增大变化，使得漏雨量均匀分布，提高了增减雨模拟控制的准确性。

(4)本实用新型增减雨量可根据试验研究的需要，调整增减雨槽的数量，为此极大地减少了开展有关不同降雨量条件下相关研究的经费、工作量和缩短了所需研究的时间。

(5)本实用新型装置为研究放牧与否和降雨变化对区域生态系统中土壤、植物和动物等的影响提供了技术手段，具有围栏和增减雨两种功能，可广泛应用于生态学、生物学、水文学和农业科学等相关学科领域。

附图说明：

图1是本实用新型的组合试验装置的结构示意图。

图2是本实用新型中增雨槽的结构示意图。

图中：1-支撑脚、2-支撑骨架、3-围栏网丝、4-减雨槽、5-增雨槽、6-U型扣、7-减雨区、8-增雨区、9-对照围栏区、10-漏雨孔。

具体实施方式：

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1、图2所示，具有野外增减雨和活动围栏作用的组合试验装置，主要由支撑架、围栏网丝3、减雨槽4、增雨槽5、U型扣6组成；其中：

支撑架采用长和宽均为1.5cm、高为100cm的镀锌管材制成，包括支撑骨架2和支撑脚1，支撑骨架2由螺栓固定组成长方体框架，且支撑骨架2垂直地面的边上每隔20cm钻有一个φ2.4mm的孔眼；支撑脚1通过螺栓固定于支撑骨架2的底部，且支撑脚1的下端为尖状，方便插入土壤中，可根据插入土壤中的深度来调节该装置的高度和倾斜度；

围栏网丝3采用φ1.2mm的镀锌铁丝，横向拉网穿于支撑骨架2上的孔眼，且围栏网丝3之间的间距为20cm，通过铁丝或小螺栓固定连接在相邻的支撑骨架2上；围栏网丝3对光照、风速、风向等几乎无影响，不会影响植被的生长，并可根据放牧牲畜的种类进行调节间距；

减雨槽4和增雨槽5均采用断面直径9cm、壁厚2mm的U型硬质PC管；减雨槽4和增雨槽5平行组装在同一水平面上，由U型扣6固定在支撑骨架2的上端，且与水平面呈15°的夹角；U型扣由U扣和横板组成；减雨槽4和增雨槽5采用的U型硬质PC管辐射透明率在90％以上，对光照的影响很小，不会影响试验装置区内植物的生长，所用材料价格相对便宜且持久耐用；

增雨槽5的底部设有截水堵面，且槽的管壁中部及两侧均设有若干个漏雨孔10；漏雨孔10是由高到低排布在槽的管壁上，且孔直径由小及大变化排列，分别为2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5mm，孔间距为10cm。

选定地势平坦、植被相对均一的样地后，将各个部件搬运到指定样地进行现场组装。如图1所示，本实用新型的装置根据试验要求进行任意组合，组成两种试验装置：一种为增减雨试验装置，即由减雨区7、增雨区8和对照围栏区9组成；当降雨时，雨水通过减雨槽4进行雨水的截流，增雨槽5接纳减雨槽4截流的雨水，受重力的作用雨水自动从高处向低处流动，由此实现对自然降雨的增减控制；另一种为放牧围栏试验装置，由对照围栏区9和本装置以外的自由放牧区域组成，可同时阻止牲畜啃食植物，起到围栏作用。

根据试验要求，通过试验样方分为减雨区7、增雨区8和对照围栏区9，在野外条件下，通过本实用新型可以方便快捷，省时省力，快速准确的获得土壤、植物、动物对自然降雨变化和是否围栏的响应等试验数据。