穿透雨

摘要： 森林对降雨的分配是森林生态水文和生物地球化学循环中的重要过程之一。通过对黄土丘陵区2种典型林分(刺槐林和辽东栎林)生长季降雨分配过程的实地监测,探究2种林分的降雨分配特征及其主要影响因素。结果表明:试验期间,刺槐林和辽东栎林降雨分配各组分均表现为穿透雨量(325.0,295.1 mm)>冠层截留量(39.8,73.6 mm)>树干径流量(25.8,21.9 mm),同时穿透雨率(83.2%和75.6%)>冠层截留率(10.2%和18.8%)>树干径流率(6.6%和5.6%)。次降雨量是影响降雨分配的关键因子,穿透雨量和树干径流量与次降雨量间呈现极显著线性关系,冠层截留量与次降雨量间呈现极显著对数函数关系;穿透雨率和树干径流率与次降雨量间呈现显著对数函数关系,冠层截留率与次降雨量间呈现极显著指数函数关系。刺槐林和辽东栎林产生穿透雨的次降雨阈值分别为1.0,1.3 mm,产生树干径流的次降雨阈值分别为5.9,5.4 mm。刺槐林产生的穿透雨量和树干径流量均大于辽东栎林,而冠层截留量小于辽东栎林。研究结果为黄土丘陵区森林生态水文过程的研究提供基础数据,对该地区植被恢复过程中植被类型的选择具有指导意义。

摘要： 为明确不同宽窄行比例对旱地春玉米降雨再分配及土壤耗水和产量的影响,本研究于2019—2020年在山西省太谷区通过大田试验,以四种宽窄行种植模式为处理,分别为KZ1(宽行80 cm,窄行20 cm)、KZ2(宽行70 cm,窄行30 cm)、KZ3(宽行60 cm,窄行40 cm)和对照CK(行距50 cm),分析不同种植模式对叶面积指数、穿透雨、茎秆流、冠层截流、土壤耗水、产量的影响。结果表明,少雨年份和多雨年份拔节期、开花期、灌浆期和乳熟期叶面积指数最高的处理分别是KZ3和KZ2;KZ1处理穿透比例高,KZ3处理茎秆流比例高。对降雨再分配3个比例进行主成分分析,第一主成分贡献率59.15%,且茎秆流比例和穿透比例特征向量大于截留比例;CK处理土壤耗水、总耗水较高,产量和水分利用率低;少雨年份处理KZ3耗水量低,产量和水分利用率高,多雨年份则是处理KZ2;耗水量与产量呈正相关关系(P=0.0034)。可见,宽窄行能够影响玉米植株拔节后叶面积,改变降雨再分配的茎秆流和穿透,降低土壤耗水和总耗水,增加籽粒产量和水分利用效率,最终提高产量和水分利用效率。

摘要： 【目的】为进一步研究相关模型模拟吉林省中部地区典型森林水量平衡过程提供基础数据,本次研究初步总结了吉林省中部地区天然蒙古栎林的降雨截留分配特征。【方法】基于吉林松江源森林生态系统国家定位观测研究站对其林外降雨、穿透雨、树干径流的定位观测数据,探讨该地区天然蒙古栎林的降雨截留再分配规律。【结果】2020年6—10月的蒙古栎林的林外降雨总量为804.40 mm,穿透雨量、树干径流、林冠截留分别占林外降雨总量的44.85%、5.77%、49.38%;蒙古栎林的穿透雨、树干径流与林外降雨均呈线性函数关系(R^(2)=0.981、R^(2)=0.862,p<0.01);林冠截留与林外降雨呈幂函数关系(R^(2)=0.840)。【结论】与全国其他地区不同林型的冠层截留情况相比,吉林省中部天然蒙古栎林的冠层截留处于较高水平。

摘要： 为了研究橡胶林的林冠截留特征,选取3个不同树龄阶段的橡胶林(7龄幼龄林、12龄中龄林和32龄老龄林)为研究对象,对穿透雨、树干径流、林冠截留等林冠水文特征开展观测,并分析了林龄、叶面积指数及气象因子对其的影响。结果表明:幼龄林、中龄林和老龄林的年穿透雨量分别为1087.90、846.27、730.55 mm,分别是年降雨量的61.34%、47.71%、41.19%;年树干径流量分别为524、809.16、912.80 mm,分别是年降雨量的29.54%、45.61%、51.46%;年林冠截留量分别为54.37、147.57、123.04 mm,分别是年降雨量的3.06%、8.32%、6.94%。总的看来,随着林龄增长,穿透雨量呈减少趋势,林冠截留量呈增加趋势。橡胶树叶面积指数的差异是造成不同树龄橡胶林的林冠截留量差异的主要原因。气象因素中,降雨量对橡胶林的林冠截留量的影响最显著。

摘要： 定量分析植被冠层对降雨再分配过程的影响,是认识陆地生态系统水文循环的重要环节。然而,由于干旱区天然植被分布稀疏、形态结构特殊,其降雨再分配过程的测算较为困难,相关研究较少,特别是关于荒漠低矮灌丛的降雨再分配研究鲜有报道。本文以河西走廊中段临泽绿洲—荒漠过渡带的天然建群种泡泡刺灌丛(Nitraria sphaerocarpa)为研究对象,基于3年逐个单次降雨事件的观测数据分析了生长季泡泡刺灌丛的降雨再分配特征及主要影响因素,量化了泡泡刺灌丛覆盖下实际进入土壤的有效降雨量及其空间分布特征。结果表明:(1)生长季泡泡刺灌丛的平均穿透率、树干茎流率和冠层截留损失率分别为87.89%、1.61%和10.50%;(2)降雨量是影响泡泡刺灌丛降雨再分配特征的关键气象因素,其与穿透雨量、树干茎流量、冠层截留损失量之间具有显著的统计关系(P<0.001);(3)与干旱区其他稀疏植被相比,泡泡刺灌丛的穿透率和集流率较高,冠层截留损失率较低,与其特殊的植被形态特征有关,相关分析的结果表明,泡泡刺灌丛的穿透雨量与植被面积指数和株高呈显著的负相关关系(P<0.001),树干茎流量与树干倾角呈显著的正相关关系(P<0.01)。这些研究结果增进了我们对于绿洲—荒漠过渡带植被对局地水文过程影响的认识,为合理估算干旱区稀疏植被覆盖下的冠层截留损失提供了方法参考。

摘要： 探讨成都市绿地常用8种乔木(杜英、天竺桂、金桂、桢楠、紫叶李、水杉、垂柳和银杏)的冠层水文特征,定量评价其冠层雨水再利用效率,可为节约型景观植物的选择及生态水文优化提供依据。于2021年随机监测10场降雨,收集总降雨量(TP)、穿透雨(TF)、树干茎流(SF)和冠层截留量(I)数据,结合乔木特征进行相关和回归分析,探究8种乔木冠层降雨再分配特征。结果显示:1)10场降雨总量为137.20 mm,穿透雨率(TF_(V))占降雨量的62.35%,树干茎流率(SF_(V))占2.00%,冠层截留率(I_(C))占35.66%;树种间I值差异虽不显著,但金桂和桢楠I_(C)值较高且显著高于杜英I_(C)值;金桂和桢楠的冠层截留能力强于其他乔木,杜英冠层截留能力最弱。2)TF、SF和I值均与TP呈极显著正相关(P2/3R>1/3R,但其TF变异系数差异不显著,TF变异系数与TP值呈显著负相关(P<0.01)。可见,城市绿地中推广金桂和桢楠的种植更有利于增强绿地的雨水截留能力,有效抑制地表径流的产生。

摘要： 穿透雨是降雨再分配的主要组成成分,影响植被生长以及土壤水分分布情况,研究矿区典型树种穿透雨特征对生态恢复具有重要意义。以平朔矿区南排土场典型树种为研究对象,利用地统计学方法与时间稳定性图对比分析了油松(Pinus tabulaeformis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、白杜(Euonymus maackii)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)和木半夏(Elaeagnus multiflora)的穿透雨空间分布特征。结果表明:(1)平均穿透率由大到小为木半夏、小叶锦鸡儿、油松、白杜、刺槐,穿透率变异系数由大到小依次为白杜、木半夏、小叶锦鸡儿、油松、刺槐。(2)油松、刺槐、白杜、小叶锦鸡儿与木半夏的穿透率均随降雨量的增加而增加,最后达到平稳状态,降雨量增大,穿透率变异系数先快速下降,最后达到平稳状态,并都以对数函数拟合效果最好。(3)5种树种穿透率的基台值均随着降雨量增加呈指数减小,块金系数随着降雨量的上升而增加,表明随着降雨量的上升,冠层穿透率在空间上趋于均匀化,随机因素带来的空间变异性逐渐增大。此外,5种树种在植株冠层中部和外缘部分均出现穿透率高于100%的情况。(4)灌木穿透雨分布格局的时间稳定性比乔木高,冠层接近基部和外缘出现穿透雨极端稳定性,接近植被基部多为极端干燥状态,冠层外缘多为极端湿润状态。(5)从穿透率大小及其空间变异性考虑,在排土场水土流失地区刺槐为最佳重建植被类型选择,穿透雨在植被冠幅边缘出现持续湿润状态,可种植一些灌木来截留一部分穿透雨。研究结果增进对矿区排土场生态水文过程的认识,可为矿区排土场重建植被选择提供理论基础。

摘要： 林冠是降水到达地面前的第一个作用层,其对降水的再分配作用,导致穿透雨的数量和空间分布具有很大的变异性,这既阻碍了对其的精确评估,也常常被认为是水文模型中蒸发量化的不确定来源之一.在庐山自然保护区日本柳杉(Cryptomeria japonica)人工林内设置了面积30 m×30 m的样地,机械布置了37个截面面积为314.15 cm2穿透雨收集器,于2017年生长季(4-9月)共监测21次降雨事件下穿透雨量.分析林冠下穿透雨率及其时空分布特征和影响因素.日本柳杉林下穿透雨率变化范围为2％-222％,平均穿透雨率为80％,穿透雨率随着林外次降雨量的增加而逐渐增大,降雨量达到28 mm时穿透雨率趋于最大值,之后变化规律复杂未见稳定,二者之间最优拟合关系为二次多项式;与叶面积指数呈显著负相关,叶面积指数小于4.5时对穿透雨率的影响显著.不同叶面积指数下,穿透雨率达到最大时的林外降雨量不同.穿透雨率的空间变异系数的变化范围为15％-114％,随林外降雨量的增加而减小,并在林外次降雨量大于20 mm以后,逐渐趋于稳定,二者之间以对数函数关系式拟合.观测点位的时间变异系数随着叶面积指数的增加而增大.叶面积指数小于5,降雨量小于20 mm时,降雨量是影响穿透雨空间变异性的关键因素.

摘要： 为了探究城市森林生态系统中伴随降雨分配过程的养分循环变化及养分平衡特征,采用定位研究的方法,于2015 年5—9 月份对东北林业大学城市林业示范研究基地樟子松人工林内穿透雨?树干径流以及林外大气降雨进行了观测和取样,测定了水样中NO-3 ?PO3-4 ?SO2-4 ?Cl-?F-?K?Ca 和Mg 的浓度,分析了伴随降雨分配过程中各养分质量浓度的变化特征和输入规律.结果表明:生长季内,NO-3 ?PO3-4 ?SO2-4 ?Cl-?F-?K?Ca 和Mg 在大气降雨中的输入量分别为11.508?1.654?13.625?6.122?2.219?7.778?17.853?1.005 kg·hm-2;穿透雨的输入量为14.038?0.890?10.677?3.058?1.908?4.299?9.463?0.862 kg·hm-2;树干径流输入量则为3.448?0.192?2.103?1.004?0.298?2.298?5.194?0.668 kg·hm-2.大气降雨?穿透雨和树干径流的养分输入均以NO-3 ?SO2-4 和Ca 为主,且3 种养分输入量之和均占8 种养分总输入量的69%以上.生长季内,8 种养分的净淋溶总量为-1.365 kg·hm-2,而其中仅NO-3 和Mg 的净淋溶量为正值.在降雨分配过程中,樟子松人工林的冠层能够少量过滤掉大气降雨中的PO3-4 ?SO2-4 ?Cl-?F-?K 和Ca.

摘要： 磷(P)伴随树干茎流和穿透雨输入到森林,成为补充亚热带森林生态系统P流失的一个重要途径,但其在不同类型生态系统中的动态特征缺乏必要的关注。以中亚热带杉木人工林和米槠次生林为研究对象,通过测定2015年6月至2018年8月间树干茎流和穿透雨中P浓度,探讨了2个林分树干茎流和穿透雨P浓度的差异、季节变化特征及影响因素。结果表明,杉木人工林树干茎流和穿透雨P浓度变化范围分别为0.002~0.026,0.003~0.024 mg/L,米槠次生林树干茎流和穿透雨P浓度变化范围分别为0.003~0.024,0.003~0.031 mg/L,2个林分树干茎流和穿透雨P浓度均在夏季表现出显著差异。2个林分的树干茎流P浓度均为夏季高于冬季,杉木人工林穿透雨P浓度在季节上无显著差异,而米槠次生林夏秋季较高,冬春季偏低,树干茎流P浓度略微高于穿透雨。2个林分的树干茎流量在4个季节均具有显著差异,米槠次生林均高于杉木人工林,而穿透雨量在季节上无差异。杉木人工林P浓度与树干茎流量和穿透雨量均呈负相关关系,而米槠次生林P浓度与树干茎流量和穿透雨量均呈正相关关系。表明不同林分林冠结构和形态学特征的差异能显著影响亚热带森林生态系统降水中P的再分配。研究结果为深入认识森林生态系统P随水文过程的动态特征提供基础数据。

摘要： 对小兴安岭原始红松林穿透雨和树干茎流中的K、Ca、Mg、Mn、Fe共5种养分元素进行了测定，结合水量分配比例，计算了各元素在森林中的净输入量。结果表明：(1)原始红松林穿透雨和树干茎流中，除Fe元素外，所有浓度值均有树干茎流>穿透雨>大气降雨；从各元素平均浓度来看，Ca元素最高，Fe元素最低，其排序为：Ca>K>Mg>Mn>Fe。(2)大气降雨年平均浓度中，K元素变动系数最大，为1.514，Ca元素最小，为0.827；原始红松林穿透雨、树干茎流年平均浓度中变动系数最大的元素分别为Mn、Mg(或Fe)；变动系数最小的元素分别为Ca、Mn；各元素年平均浓度的变异系数均有：大气降雨>穿透雨>树干茎流。(3)原始红松林各元素净输入量排序为：K>Ca>Mg>Mn>Fe，且Fe元素的净输入量为负值。

摘要： 林下降雨-穿透雨，是林下降雨再分配的一个重要的水文过程，影响降雨从林冠到土壤的转移以及水土流失的变化,具有突出的生态水文意义.本文通过对杜仲林下穿透雨的定位监测,结果表明：在测定期间，穿透雨量占总降雨量的71.6%,林下穿透雨的月变化与同期降雨量具有显著的相关性,其中2004年7月的穿透雨量最大(319.9mm),而穿透雨率最大值(85.5%)出现在2005年11月.在水平空间分布上，林下穿透雨显示出明显的空间变化，各现测点的穿透雨率具有显著性的差异，而且穿透雨的空间变化率随着降雨量和降雨强度的增加而减小.现测点5，8，21,23位置上的穿透雨率与80%以上的观测点具有显著性差异，而且聚类分析也显示出现测点间的异质性.同时杜仲林下穿透雨呈现明显的聚集效应，有50％的观测点和28.8%的降雨出现了穿透雨率大于100%的情况.此外林冠特征影响穿透雨的空间分布，冠层的厚度和盖度与穿透雨之间均有显著的负相关性，但是穿透雨率与距主干的距离和分棱角度具有显著的正相关。

摘要： 本发明涉及森林保护领域，具体是一种森林穿透雨收集监测装置，包括储水箱，储水箱外壁上安装有连接筒，连接筒顶部安装有连接管道，连接管道上安装有外螺纹管道，外螺纹管道上安装有密封组件，外螺纹管道上安装有驱动组件，另一侧安装有滑块；连接筒外侧安装有穿透雨水收集机构，穿透雨水收集机构包括收集管，收集管上安装有过滤收集组件，收集管通过弹性连接管与连接管导通连接；收集管和外螺纹管道之间通过传动机构进行连接，传动机构包括第一连接座，第一连接座上安装有传动排水组件，外螺纹管道内部安装有检测机构，本发明可以有效地方便穿透雨水的持续监测处理，这样可以方便装置持续工作处理，方便装置的使用。

摘要： 本实用新型属于雨量监测装置技术领域，具体涉及一种林地截留率及穿透雨观测系统，包括信息采集终端与多组雨量筒，每组所述雨量筒上均设置有检测器与防护组件，所述检测器与所述信息采集终端连接；其中一组所述雨量筒放置于树林中的空旷地带用于收集树冠外部的雨量，另外几组所述雨量筒放置于树下用于收集树冠下的雨量，用于解决将翻斗式雨量计放置树下后，雨量计的收集漏斗中容易堆积落叶杂质，使收集漏斗的漏口被堵住，导致收集到的实测雨量与实际降雨量不符，从而影响雨量测定的准确性的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种林下穿透雨自动测量装置，包括雨水收集机构和雨水测定机构，雨水收集机构包括雨水收集槽，雨水收集槽内设有滤网，雨水收集槽底部设有出水口，出水口上设有过滤罩；雨水测定机构包括防水箱，防水箱内设有电子秤，电子秤上放置雨水称量桶，雨水称量桶的顶部通过导流管与出水口连通，雨水称量桶的底部连接排水管，电子秤与数据采集器电性连接。该装置能够实时连续收集数据，省工省力且避免了人为干扰，数据相对准确；一个数据采集器可以连接多个穿透雨收集装置，形成平行试验，增加试验精确度；通过该装置可观测到林冠层截留降雨的时间滞后效应，当开始降雨时，林内并没有雨，当林冠层湿润饱和后，林内才会有穿透雨。

摘要： 本实用新型公开了一种森林穿透雨量测量装置，包括底部固定座和多个集水组件，多个所述集水组件分别与所述底部固定座拆卸连接，所述集水杯与所述底部固定座拆卸连接，所述集水杯位于容纳口的内部，所述集水杯的底部具有出水口，所述硅胶片与所述集水杯固定连接，所述硅胶片位于所述出水口的内部，所述硅胶片设有向下凸起的凸面，且所述硅胶片具有十字切口，所述储水瓶与所述集水杯拆卸连接，所述储水瓶位于所述出水口的下方，所述储水瓶的外侧面设有刻度线，通过对多个所述储水瓶分别进行测量，取其均值，从而保证测量的准确性，解决了森林穿透雨量测量装置测量结果不准确的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种林间穿透雨的水文自动监测装置，所述监测装置与所述支架可拆卸连接，所述监测筒与所述顶盖可拆卸连接，所述顶盖与所述壳体可拆卸连接，所述空腔的底部具有加热管，所述壳体的侧壁还具有出水槽，所述监测筒能够防止水滴下落过程中自然风对水滴下落的影响，所述顶盖于所述壳体的可拆卸连接便于科研人员对设备的内部维护，所述加热管能使得所述空腔的内部温度升高，便于设备在清洁之后的干燥，方便科研人员二次使用装置或者收纳装置，所述出水槽用于所述空腔中的林间穿透雨的排除，方便科研人员的对林间穿透雨林间穿透雨的收集，通过上述措施便于科研人员对林间穿透雨林间穿透雨的监测。

摘要： 本实用新型公开了一种林间穿透雨检测装置，所述监测组件与所述支架可拆卸连接，并位于所述支架的顶部，采集组件与所述监测组件通过所述线缆连接，所述发射管与所述通孔的内侧壁可拆卸连接，所述接收管与所述通孔的内侧壁可拆卸连接水滴会引起反向阻值的变化，从而使数模传感器检测到水滴的下落，监测步骤简单，所述支架用于支撑所述监测组件，使得所述林间穿透雨检测装置安装步骤更为简单，使得所述监测组件能够在森林的随意摆放，便于用户对林间穿透雨的滴水速率的监测，所述采集组件用于对所述监测组件获得数据进行记录和分析，便于用户对林间穿透雨的滴水速率的监测，用户通过检测组件即刻获得实时数据，简单方便。

摘要： 本实用新型公开了一种对森林穿透雨分级连续采集装置，包括由支腿绑扎固定构成的固定支架，所述固定支架的各支腿由高到低依次设置有呈螺旋式环向排布的环形套架，位于最顶端的套架上套设有漏斗，其余套架上均套设有储存瓶；所述储存瓶的瓶口设置有瓶塞，瓶塞上固定穿设有Y型管和排气管，储存瓶由高到低依次通过导管与Y型管连通共同构成螺旋通道，Y型管位于储存瓶的一端设置有止回阀；所述漏斗内设置有可堵住漏斗底部漏口的空心浮球，漏斗的顶部设置有过滤网。本实用新型旨在提供一种可在降雨事件内对穿透雨样品以固定降雨量分级采集，并对样品进行储存的穿透雨连续采集装置。

摘要： 本实用新型涉及一种可调节式穿透雨量测量装置，包括套设固定在树干上的内骨架和位于内骨架外围且固定设置的外骨架，所述内骨架和外骨架上均固定有沿周向闭合的防水布，内骨架上的防水布与外骨架上的防水布之间形成雨水通道，外骨架的下方还固设有与所述雨水通道连通的汇集通道，所述汇集通道出水口连通流量计。本实用新型通过上撑杆的转动，使收集雨水的收集面积可调大，可以收集并测量不同树木的穿透雨量；顶部弹性滤网可根据骨架张角改变发生弹性形变，对于不同树冠大小的树木适应性强，同时防止落叶等掉落物干扰测量；紧固锁紧圈和支撑杆均在不影响树木正常生长的情况下增强整体结构稳定性，减少风力等因素干扰导致的测量结果偏差。

摘要： 本实用新型公开了一种可调式林下穿透雨自动测量装置，包括固定座，所述固定座内腔的顶部和底部之间固定连接有隔板，所述固定座内腔的右侧固定连接有电机，所述电机的输出端通过轴承贯穿隔板并固定连接有螺纹杆，所述固定座内腔的左侧固定连接有垫块，所述螺纹杆的表面螺纹连接有螺纹套，所述螺纹套的底部固定连接有滑块。本实用新型通过固定座、隔板、电机、螺纹杆、垫块、螺纹套、滑块、滑槽、第一固定板和第二固定板的配合使用，具备便于固定的优点，解决了现有的林下穿透雨自动测量装置不具备固定的装置，由于林下穿透雨自动测量装置是在雨天使用，所以难免会产生晃动，从而容易造成数据不准确的问题。

摘要： 本实用新型提供一种穿透雨自动采集装置。一种穿透雨自动采集装置，其中，包括控制单元、雨滴传感器以及雨水采样装置，所述雨水采样装置包括至少一个采样单元，所述采样单元包括雨水收集装置，所述雨水收集装置底部连接有旋转出水管，所述旋转出水管下方设有若干采样瓶，所述旋转出水管能够通过旋转使得旋转出水管的出水口分别与各个采样瓶对接，所述旋转出水管上设有电磁阀，所述雨滴传感器和电磁阀均与所述控制单元连接，所述雨水收集装置的底部还设有虹吸装置。本实用新型结构简单，使用方便，能够在检测到雨滴时自动开始隔时段采集穿透雨，完成穿透雨的自动采集工作，极大提高了野外穿透雨的采集频率和采样效率，以助力相关科研工作。