[发明专利]一种便携式树木蒸腾测量装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物蒸腾耗水测定领域，特别涉及一种便携式树木蒸腾测量装置及其测量方法。

背景技术

水资源短缺已经成为世界性的问题。植物蒸腾耗水测定是研究植物抗旱特性、节水农业、节水林业及生态环境的重要手段。植物蒸腾耗水测试的仪器主要采用国外进口的多种光合测定仪器，仪器价格昂贵，实验步骤复杂，测试成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种造价低廉、简单实用的便携式树木蒸腾测量装置，以及基于该测量装置的测量方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

(1)一种便携式树木蒸腾测量装置，其特征在于，包括一个透明的水平圆柱状叶室盒，叶室盒的一侧设置有密封门，叶室盒内设置水平隔离网，叶室盒的上方设置有伸入盒内的湿度传感器和温度传感器，湿度传感器和温度传感器分别通过数据线连接一数据处理器，所述数据处理器实时采集盒内湿度和温度数据，计算并输出树木蒸腾测量数据。

上述技术方案的技术特点和进一步改进在于：

所述叶室盒的直径为10cm-20cm，长度为25cm-35cm。

所述叶室盒采用透明有机玻璃制成。

所述密封门为卡槽式推拉门，推拉门上设置有橡胶或者硅胶密封条。

所述水平隔离网采用铁丝网。

所述数据处理器为笔记本电脑。

所述湿度传感器的测量精度控制在±2％以内，测量响应时间≤5s。

(2)一种树木蒸腾测量方法，基于上述便携式树木蒸腾测量装置，其特征在于，包括以下步骤：

首先，将枝叶伸入叶室盒内，关闭密封门；

其次，数据处理器实时采集叶室盒内的相对湿度和温度，数据采集时间为30-60秒，通过公式U＝D₁/D₂×100％，反求出绝对湿度值，即为单位容积的累积蒸腾量，其中，U-相对湿度(RH％)；D₁-绝对湿度(g·L)；D₂-相应温度下可能达到的最大绝对湿度(g·L)；采用幂函数模型对累积蒸腾量数据进行线性拟合，计算线性拟合系数E，即为单位容积的蒸腾速率E(g·L·s^-1)，

然后，忽略气压和风对蒸腾速率的影响，叶面蒸腾速率

P_r＝E*V/S

P_r-叶面蒸腾速率，(g·m^-2·s^-1)；E-单位容积的蒸腾速率(g·L·s^-1)；V-叶室盒体积(L)；S-叶室盒内叶面积(m²)；

最后，通过叶面积仪测定枝叶叶面积和整树叶面积，即可反推整树蒸腾速率

P_r/S＝T_Pr/T_S

P_r叶面蒸腾速率(g·m^-2·s^-1)；S-叶室盒内叶面积(m²)；T_pr-树蒸腾速率，(g·m^-2·s^-1)；T_s-整树叶面积(m²)。

上述技术方案中，优先的数据采集时间为30-60秒。

(3)一种树木蒸腾测量方法，基于上述便携式树木蒸腾测量装置，其特征在于，包括以下步骤：

首先，将枝叶伸入叶室盒内，关闭密封门；

其次，数据处理器实时采集叶室盒内的相对湿度和温度，数据采集时间不小120秒，通过公式U＝D₁/D₂×100％，反求出绝对湿度值，即为单位容积的累积蒸腾量，其中，U-相对湿度(RH％)；D₁-绝对湿度(g·L)；D₂-相应温度下可能达到的最大绝对湿度(g·L)；采用三次方函数模型对累积蒸腾量数据进行线性拟合，计算线性拟合系数E，即为单位容积的蒸腾速率E(g·L·s^-1)；

然后，忽略气压和风对蒸腾速率的影响，叶面蒸腾速率

P_r＝E*V/S