Устройство для измерения скорости движения ксилемного потока в древесных растениях

Устройство для измерения скорости движения ксилемного потока в древесных растениях включает измерительный блок и источник питания, блок датчиков температуры и импульсный линейный нагреватель, при этом датчики температуры выполнены в виде термопары медь-константан, включенные по дифференциальной схеме, а импульсный линейный нагреватель из манганиновой проволоки, при этом источник тока представляет собой конденсатор емкостью 800 мкФ.

Предлагаемое устройство относится к лесному хозяйству и может быть использовано для реальной диагностики нарушений функций древесных растений, когда визуально это еще определить невозможно.

Известно устройство для измерения скорости движения транспирационного потока в ксилеме древесных растениях(см. статья Кайбинен Л.К. и др. «Транспирационные потоки в ксилеме сосны и динамика потребления влаги», журнал «Лесоведение», М, Наука, 1961 г., №2 с.27-34).

Недостатками известного устройства является то, что невозможно было измерить низкие скорости движения пасоки при высокой рекреации.

Задача предлагаемой полезной модели является повышение точности измерения низких скоростей движения пасоки при высокой рекреации, что обеспечивает определение показателя водного обмена в древесных растениях при загрязненности устичных отверстий.

Задача, решаемая полезной моделью заключается в том, что устройство для измерения скорости движения ксилемного потока в древесных растениях, включающее измерительный блок и источник питания, снабжено блоком датчиков температуры и импульсным линейным нагревателем, при этом датчики температуры выполнены в виде термопары медь-константан, включенные по дифференциальной схеме, а импульсный линейный нагреватель - из манганиновой проволоки, при этом источник тока представляет собой конденсатор емкостью 800 мкФ.

На чертеже изображена схема описываемого устройства для измерения скорости движения ксилемного потока в древесных растениях.

Устройство содержит измерительный блок 1, источник питания 2, блок 3 датчиков температуры и импульсный линейный нагреватель 4.

Датчики температуры выполнены в виде термопары медь - константан, включенные по дифференциальной схеме, импульсный линейный нагреватель изготовлен из манганиновой проволоки. В качестве источника тока использован конденсатор емкостью 800 мкф.

Работа устройства

Блоки 3 с датчиками и нагревателем 4 устанавливались на исследуемые деревья за 20 мин. до начала измерений с тем, чтобы дать возможность установлению нормального температурного режима в измеряемом участке ксилемы, особенно в периоды малого водопотребления растением почвенной влаги. Линейная скрость пасоки V определялась из выражения

Для случая 2-х термопар, расположенных выше и ниже нагревателя на разных расстояниях X и Х', t ₀ - интервал времени, когда температура верхней и нижней термопары выравнивается.

В соответствии с принятыми нами геометрическими параметрами блока термопар 3 и нагревателя 4 формула линейной скорости пасоки получает простой вид

см/час,

Суточный расход воды отдельным рассчитывался из соотношения

Р=24_0··S

где: Р - расход воды деревом,

- среднесуточное значение абсолютной влажности активной ксилемы,

- линейная скорость пасоки (среднесуточная),

S - площадь активной ксилемы,

₀ - объемная плотность ксилемы, принята в расчетах 0,5 г/см³.

Полученные скорости движения пасоки в часы наиболее интенсивного потребления воды, т.е. в 9-11 часов, соответствуют величинам в среднем от 3,1 см/час в июле до 0,6 см/час в октябре месяце.

Причем, регистрация величин скорости пасоки порядка 0,5 см/час уже в значительной степени затруднялась из-за большой длительности интервала времени - t₀. Снижение активности водопотребления в августе-октябре в 2-3 раза связано не только с недостаточным пополнением влаги почвы за счет дождей и особенностью биологии хвойных растений, но и с более интенсивной потерей влаги почвой из-за антропогенного влияния и за счет общего ослабления деревьев, вследствие угнетения ассимиляционного аппарата и корневой системы.

Таким образом были произведены расчеты суточного потребления влаги одним деревом.

Процессы водопотребления деревьями сосны в течение дня по полученным данным имели характер увеличения значения скорости тока до максимального 10-11 часам и снижения его интенсивности в 17-19 часов. В отдельные ясные дни происходило снижение скорости в дневные часы 12-16 часов.

Технический результат предложенной полезной модели заключается в том, что обеспечивается более качественное измерение скорости транспирационного потока в условиях хронического техногенного загрязнения атмосферного воздуха и почвы, высокой степени уплотнения и иссушения почвы вследствие рекреации.

Устройство для измерения скорости движения ксилемного потока в древесных растениях, включающее измерительный блок и источник питания, отличающееся тем, что оно снабжено блоком датчиков температуры и импульсным линейным нагревателем, при этом датчики температуры выполнены в виде термопары медь-константан, включенные по дифференциальной схеме, а импульсный линейный нагреватель из манганиновой проволоки, при этом источник тока представляет собой конденсатор емкостью 800 мкФ.