生态因子综合测定实验报告 联系客服

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实验一

生态因子综合测定(一)

实验目的

? 1.学习土壤温度及空气温度的测定,了解相关测量仪器的使

用及安置

? 2.学会干湿表的观测及安装,了解干湿球温度表的基本原理及其在生态学中的应用

? 3.学习便携式风速、风向仪的安装使用

土壤温度及空气温度的测定 实验原理

? 温度表是根据水银(酒精)热胀冷缩的特性制成的,分感应球部、

毛细管、刻度磁板、外套管四个部分。

? 地面温度表(又称0cm温度表)、地面最高和最低温度表的构造和原理,与测定空气温度用的温度表相同。

? 5、10、15、20cm曲管地温表的结构和原理基本同上,只是表身下部伸长、长度不一,并且在感应部分上端弯折,与表身成135°夹角。

? 最高温度表的构造与一般温度表不同,它的感应部分内有一玻璃针,伸入毛细管,使感应部分和毛细管之间形成一窄道(见图)。当温度升高时,感应部分的水银体积膨胀,挤入毛细管;而温度下降时,毛细管内的水银,由于通道窄不能缩回感应部分,因而能指示出上次调整后这段时间内的最高温度。

? 最低温度表的感应液是酒精,它的毛细管内有一哑铃形游标当温度下降时,酒精柱便相应下降,由于酒精柱顶端表面张力作用,带动游标下降;当温度上升时,酒精膨胀,酒精柱经过游标周围慢慢上升,而游标仍停在原来位置上。因此它能指示上次调整以来这段时间内的最低温度。

仪器设备

直管地温表

? 最高温度表

? 最低温度表

操作步骤

? (一) 观测地段与仪器安装

1. 地面和浅层地温的观测地段,设在观测场内南面平整出的裸地上,地段面积为2×4m2。地表疏松、平整、无草,并与观测场整个地面相平。

? 地面三支温度表须水平地安放在地段中央偏东的地面,按0cm、最低、最高的顺序自北向南平行排列,感应部分向东,并使其位于南北向的一条直线上,表间相隔约5cm;感应部分及表身,一半埋入土中,一半露出地面。埋入土中部分的感应部分与土壤必须密贴,不可留有空隙;露出地面部分的感应部分和表身,要保持干净。

? 曲管地温表安装在地面最低温度表的西边约20cm处,按5、10、15、20cm深度顺序由东向西排列,感应部分向北,表间相隔约10cm;表身与地面成45°夹角,各表表身应沿东西向排齐,露出地面的表身须用叉形木(竹)架支住(见图)。

2.最高温度安装在温度表支架下横梁的一对弧形钩上,感应部分向东稍向下倾斜。高出干湿球温度表球部3cm。

3.最低温度表水平地安装在温度表支架下横梁下面一对弧形钩上,感应部分向东,低于最高温度表1cm。 ? (二)观测和记录

n 0、5、10、15、20cm地温表于每日02、08、14、20时观

测;地面最高、最低温度表于每日20时观测一次,并随即进行调整。

n 观测时,要踏在踏板上,按0cm、最低、最高和5、10、15、20cm地温的顺序读数。观测地面温度时,应俯视读数,不准把地温表取离地面。读数记入观测簿相应栏,并进行器差订正。

n 最高温度表每天20时观测一次,读数记入观测簿相应栏中,观测后

进行调整。观测最高温度表时,应注意温度表的水银柱有无上滑脱离窄道的现象。若有上滑现象,应稍稍抬起温度表的顶端,使水银柱回到正常的位置,然后再读数。 n 各种温度表读数要准确到0.1℃。温度在0℃以下时,应加负号(“-”)。读数记入观测簿相应栏内,并按所附检定证进行器差订正。如示度超过检定证范围,则以该检定证所列的最高(或最低)温度值的订

正值进行订正。

(三)观测时的注意事项

1.在观测中发现最高温度表水银柱在窄道处断开时,应稍稍抬起温度表的顶端使其连接在一起。若不能恢复,则减去断柱的数值作为读数,并及时进行修复或更换。有关情况要在观测簿的备注栏注明。

2.气温在-36.0℃以下时,停止最高温度表的观测,记录从缺,并在观测簿的备注栏注明。

3.观测最低温度示度时,眼睛应平直地对准游标离感应部分的远端位置;观测酒精柱示度时,眼睛应平直地对准酒精顶端凹面中点(即最低点)的位置。

? 4.当在观测读数发现最低温度表(包括地面最低温

度表)酒精柱中断时,最低温度记录作缺测处理,并在观测簿的备注栏注明;该表须及时修复或更换。

5.温度表读数时应注意:

① 观测时必须保持视线和水银柱顶端齐平,以避免视差。

② 读数动作要迅速,力求敏捷,不要对着温度表呼吸,尽量缩短停留时间,并且勿使头、手和灯接近球部,以避免影响温度示度。 ③ 注意复读,以避免发生误读或颠倒零上、零下的差错。

空气湿度的测定 实验原理

? 空气温度(简称气温,下同)是表示空气冷热程度的物理量。

? 空气湿度(简称湿度,下同)是表示空气中的水汽含量和潮湿程度的物理量。

? 干湿球温度表由两支型号完全相同的温度表组成,一支球部包有湿纱布称为湿球,另一个称为干球。由于纱布上的水分不断蒸发,消耗的潜热使湿球及其附近的薄层空气降温。另一方面湿球与流经其周围的空气发生热量交换,当湿球因蒸发而散失的热量与从周围空气中获得的热量相平衡时,湿球温度维持稳定。干湿球产生温差,通过温差测得空气湿度的大小。

通风干湿表

? 温度表球部装在与风扇相通的管形套管中,利用机械或电动通风装

置,使风扇获得一定转速,球部处于≥2.5m/s(电动通风可达3m/s以上)的恒定速度的气流中。由于球部双层金属护管表面镀有镍或铬,是良好的反射体,能防止太阳对仪器的直接辐射。

仪器设备

? 通风干湿表主要用于野外考察或自动气象站在气温或湿度

采集出现故障时进行补测时使用。它由干湿球温度表、通风装置、金属套管、双层保护管和上水滴管等组成(见图)

操作步骤

? 百叶箱

? 在小百叶箱的底板中心,安装一个温度表支架,干、湿球温度表垂直

悬挂在支架两侧的环内,球部向下,干球在东,湿球在西,球部中心距地面1.5m高。湿球温度表球部包扎一条纱布,纱布的下部浸到一个带盖的水杯内(见图)。杯口距湿球球部3cm,杯中盛蒸馏水(只允许用医用蒸馏水),供湿润湿球纱布用。

通风干湿表 观测前,先把仪器悬挂在百叶箱或观测场内,感应部分高度1.50m。在读数前4-5分钟用滴管湿润湿球纱布,然后上好风扇发条(或接通电源)。上发条切忌过紧。观测时应注意不要让风把观测者自身热量带到通风管中去。当气温低于0℃时,为使温度表充分感应外界情况,应于观测前半小时,湿润纱布并上好发条。然后在观测前4分钟再通风一次,但不再润湿纱布。观测时应注意湿球是否结冰,示度是否稳定。

当风速大于4m/s时,应将防风罩套在风扇迎风面的缝隙上,使罩的开口部分与风扇旋转方向一致,这样就不会影响风扇的正常旋转。

观测、记录及计算

? 观测和记录

? ⑴ 定时观测程序

? 按干球、湿球温度表,最低温度表酒精柱,毛发湿度表,最高温度表,最低温度

表游标,调整最高、最低温度表,温度计和湿度计读数并作时间记号。 ? ⑵ 正常观测

? 各种温度表读数要准确到0.1℃。温度在0℃以下时,应加负号(“-”)。读数记入观测簿相应栏内,并按所附检定证进行器差订正。如示度超过检定证范围,则以