CN114839102A - 一种测量园林草本植物滞水量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测量园林草本植物滞水量的方法，所述方法包括以下步骤：1)选取拟测量滞水量的园林草本植物取样点；2)设置多个实验组，同时对取样点的土壤、草本植物进行取样并分离；3)对土壤取样并设置对照组；4)对实验组和对照组控水栽培5‑15天；5)对实验组与对照组进行模拟降雨，称量计算雨后滞水量。与现有的技术方法相比，本发明可简单快速测量不同园林草本植物种类的实际滞水量，为城市雨洪控制提供更为精准的基础数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量滞水量方法，尤其涉及一种测量园林草本植物滞水量的方法。
背景技术
利用园林草本植物滞水是海绵城市自然存积、自然渗透、自然净化中重要的组成部分，然而在有关海绵城市研究中植物雨后滞水的相关文献中，还没有出现关于园林草本植物滞水量的报道。虽然对于园林绿地中的乔木滞水量有少量研究报道，但对乔木滞水量的测量方法主要是“浸水法”。所述“浸水法”没有考虑到植物根系的滞水量，以及土壤与根际之间协同产生的增效滞水量，结果存在较大的***误差。因此，在工作中通过“浸水法”测量并计算大面积屋顶绿化、园林绿地中草本植物滞水量，势必会带来较大的误差量，不利于滞水量统计及其相关规划设计工作的开展，较大误差甚至会带来极大的人身和财产安全隐患。
同时，在有滞水量达标要求的绿化工程中，如何确定草本植物的种植面积，如何筛选滞水量更加优秀的园林草本植物种类，在屋顶绿化中，如何确保土壤+植物的总重量不超过屋顶的承重量，这些都是非常现实而棘手的问题。
为此，本发明将提供一种可以精确测量园林草本植物雨后滞水量的方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种测量园林草本植物滞水量的方法。充分利用本发明方法实现“滞”水这条技术途径，可精确测量各种园林草本植物的滞水量，减小现有“浸水法”及其相关滞水量计算方法的***误差，将为城市雨洪控制策略的制定提供更为精准的基础数据。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种测量园林草本植物滞水量的方法，包括以下步骤：
(1)对同一种草本植物选取多个1.00m×1.00m的采样点；
(2)将每个采样点的草本植物完整取出，与土壤严格分离，并测量草本植物根系在土壤中的最大垂直深度Hmax；
(3)将每个采样点的土壤分别移至不同的培养箱作为实验组，使实验组培养箱中的土壤厚度为Hmax+2.00～5.00cm，并通过差重法量出土壤的重量Wy；
(4)将每个采样点的草本植物分别对应种植于实验组培养箱的土壤中；
(5)取每个采样点附近同品质且重量为Wy的土壤放入培养箱作为对照组；
(6)将每个采样点的实验组和对照组的培养箱在室内进行控水栽培5-15天；
(7)通过差重法计算每个采样点控水栽培后的草本植物鲜重Wx＝实验组培养箱重量Ws0-对照组培养箱重量Wd0；
(8)对控水栽培后的每个采样点实验组与对照组的培养箱进行模拟降雨，直至有水渗入至位于培养箱底部的储水箱，待渗水停止后进行称重，计算每个采样点草本植物的雨后实际滞水量W＝实验组培养箱重量Ws1-对照组培养箱重量Wd1-植物鲜重Wx，最后计算所有采样点草本植物雨后实际滞水量的平均值，得每平米草本植物的实际滞水量Wz。
进一步的，所述步骤(1)中于5-10月进行所述采样点选取，在无杂草且无病虫害的单种园林草本植物居群中随机选择1.00m×1.00m的种植面积作为采样点。
进一步的，所述步骤(2)中采用清水冲洗的方法将每个采样点的草本植物与土壤严格分离。
进一步的，所述步骤(6)中控水栽培为：将实验组和对照组的培养箱移至空气湿度40-80％、温度20-25℃的室内，模拟降雨浇灌，透水后培养5-15天，期间不再浇水。
进一步的，所述控水栽培期间，草本植物恢复正常生长后，土壤缺水导致植物开始萎蔫之时，进行模拟降雨，降雨强度选用实验地区平均降雨强度。
进一步的，所述模拟降雨由人工降雨模拟装置实现，所述人工降雨模拟装置包括依次相连的滞水箱、过滤器、水泵、水管和仿雨水喷头，所述仿雨水喷头伸入至培养箱内并固定在其上部。
进一步的，所述滞水箱上设置单独的开关以防压力超载。
进一步的，所述培养箱为透明玻璃箱，所述透明玻璃箱顶面设置可拆卸的玻璃盖，仿雨水喷头穿过玻璃盖伸入至透明玻璃箱内，所述透明玻璃箱的外表面设有刻度，透明玻璃箱的底部四角设有出水口，且每个所述出水口上设有滤网。
进一步的，所述储水箱为透明箱体，其刻度设置在透明箱体外表面，底部设置出水口，且出水口上设有滤网。
有益效果：
1)本发明提供了一种测量园林草本植物滞水量的方法，可测量屋顶绿化等园林绿化中园林草本植物雨后的滞水量，将为城市雨洪控制策略的制定提供关键的科学数据；
2)本发明方法操作简单，可快速测出园林草本植物雨后的实际滞水量，进而比较出滞水效果最优的屋顶绿化、地被等园林草本植物种类；
3)可准确计算出园林草本植物的滞水量，在大面积屋顶、地被等园林绿化园林草本植物滞水量的模拟估算中，其***误差小。
附图说明
图1为本发明测定园林草本植物滞水量流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
如图1所示，一种测量园林草本植物滞水量的方法，包括以下步骤：
(1)对同一种草本植物选取多个1.00m×1.00m的采样点；于5-10月进行所述采样点选取，在无杂草且无病虫害的单种园林草本植物居群中随机选择1.00m×1.00m的种植面积作为采样点。
(2)将每个采样点的草本植物完整取出，采用清水冲洗的方法将每个采样点的草本植物与土壤严格分离，并测量草本植物根系在土壤中的最大垂直深度Hmax；
(3)将每个采样点的土壤分别移至不同的培养箱作为实验组，使实验组培养箱中的土壤厚度为Hmax+2.00～5.00cm，并通过差重法量出土壤的重量Wy；
(4)将每个采样点的草本植物分别对应种植于实验组培养箱的土壤中；
(5)取每个采样点附近同质且重量为Wy的土壤放入培养箱作为对照组；
(6)将每个采样点的实验组和对照组的培养箱在室内进行控水栽培5-15天；将实验组和对照组的培养箱移至空气湿度40-80％、温度20-25℃的室内，模拟降雨浇灌，透水后培养5-15天，期间不再浇水。
所述控水栽培期间，草本植物恢复正常生长后，土壤缺水导致植物开始萎蔫之时，进行模拟降雨，降雨强度选用实验地区平均降雨强度。
(7)通过差重法计算每个采样点控水栽培后的草本植物鲜重Wx＝实验组培养箱重量Ws0-对照组培养箱重量Wd0；
(8)对控水栽培后的每个采样点实验组与对照组的培养箱进行模拟降雨，直至有水渗入至位于培养箱底部的储水箱，待渗水停止后进行称重，计算每个采样点草本植物的雨后实际滞水量W＝实验组培养箱重量Ws1-对照组培养箱重量Wd1-植物鲜重Wx，最后计算所有采样点草本植物雨后实际滞水量的平均值，得每平米草本植物的实际滞水量Wz。
步骤(6)和步骤(8)中的模拟降雨由人工降雨模拟装置实现，所述人工降雨模拟装置包括依次相连的滞水箱、过滤器、水泵、水管和仿雨水喷头，所述仿雨水喷头伸入至培养箱内并固定在其上部。其中滞水箱上设置单独的开关以防压力超载。
具体的，培养箱为透明玻璃箱，具体为1.00m×1.00m×1.00m(长1米，宽1米，高1米)的正方体容器，透明玻璃箱顶面设置可拆卸的玻璃盖，玻璃盖、培养箱和蓄水箱之间通过橡胶胶条连接，方便装置的拆装，成本低，使用方便。仿雨水喷头穿过玻璃盖伸入至透明玻璃箱内，仿雨水喷头最大承受压力为0.80MPa，可采用美国SPRAY公司HH-W型喷头连接在玻璃盖上，选定压力为0.30Mp，流量为4.80L·min-1的喷头对材料箱内进行人工降雨作业。透明玻璃箱的外表面设有刻度，刻度精确到毫米，以便利于观察，也有效保证了实验的准确性。透明玻璃箱的底部四角设有出水口，利于水流向土壤箱周围的四个出水口，且每个所述出水口上设有滤网，只允许水分子通过并流入至底部的储水箱中。
具体的，蓄水箱也为透明箱体，是1.00m×1.00m×0.50m(长1米，宽1米，高0.5米)的长方体容器，其刻度设置在透明箱体外表面，刻度精确到毫米，底部设置出水口，且每个出水口上设有滤网，用于渗水但不把土滤出，蓄水箱可以观察植物的滞水量。
按照上述方法，选取吊兰、麦冬、佛甲草3种草本植物对其滞水量进行测量，其中每种草本植物均选取3个采样点，测得草本植物根系在土壤中的最大垂直深度Hmax＝10.00cm，培养箱中的土壤厚度为Hmax+5cm＝15.00cm，土壤的重量Wy＝实验组培养箱重量-培养箱净重＝635080.00-500000.00＝135080.00g，模拟降雨过程中降雨强度拟为昆明地区日平均较大降雨强度30.00mm。
结果如下：
实施例1——园林草本植物麦冬的滞水量测量
植物鲜重Wx＝实验组培养箱重量Ws0-对照组培养箱重量Wd0；
Wx1＝639150.00-635080.00＝4070.00g
Wx2＝639180.55-635080.00＝4100.55g
Wx3＝639178.73-635080.00＝4098.73g
雨后实际滞水量W＝实验组培养箱重量Ws1-对照组培养箱重量Wd1-植物鲜重Wx；
W1＝698300.00-692410.00-4070.00＝1820.57g
W2＝695446.68-689488.74-4100.55＝1857.39g
W3＝697503.19-691561.34-4098.73＝1843.12g
麦冬的滞水量Wz＝(W1+W2+W3)/3＝(1820.57+1857.39+1843.12)
/3＝1840.36g，即每平米麦冬的滞水量为1840.36g/m2。
实施例2——屋顶绿化草本植物佛甲草的滞水量测量
植物鲜重Wx＝实验组培养箱重量Ws0-对照组培养箱重量Wd0；
Wx1＝639800.00-635080.00＝4720.00(g)
Wx2＝639805.31-635080.00＝4725.31(g)
Wx3＝639778.73-635080.00＝4698.73(g)
雨后实际滞水量W＝实验组培养箱重量Ws1-对照组培养箱重量Wd1-植物鲜重Wx；
W1＝707950.00-701000.00-4720.00＝2230.64g
W2＝709057.41-702133.14-4725.31＝2198.96g
W3＝707877.23-700964.65-4698.73＝2213.85g
佛甲草的滞水量Wz＝(W1+W2+W3)/3＝(2230.64+2198.96+2213.85)/3＝2214.48g，即每平米佛甲草的滞水量为2214.48g/m2。
实施例3——园林草本植物吊兰的滞水量测量
植物鲜重Wx＝实验组培养箱重量Ws0-对照组培养箱重量Wd0；
Wx1＝635490.55-635080.00＝4100.55g
Wx2＝639178.73-635080.00＝4098.73g
Wx3＝639470.00-635080.00＝4390.00g
雨后实际滞水量W＝实验组培养箱重量Ws1-对照组培养箱重量Wd1-植物鲜重Wx；
W1＝697884.25-691705.76-4100.55＝2077.94g
W2＝698044.78-691912.29-4098.73＝2033.76g
W3＝700460.00-694000.00-4390.00＝2070.61g
吊兰的滞水量Wz＝(W1+W2+W3)/3＝(2077.94+2033.76+2070.61)
/3＝2060.77g，即每平米吊兰的滞水量为g/m2。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人来说，在不脱离本发明所述原理的提前下，还可以做出若干改进或替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种测量园林草本植物滞水量的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)对同一种草本植物选取多个1.00m×1.00m的采样点；
(2)将每个采样点的草本植物完整取出，与土壤严格分离，并测量草本植物根系在土壤中的最大垂直深度Hmax；
(3)将每个采样点的土壤分别移至不同的培养箱作为实验组，使实验组培养箱中的土壤厚度为Hmax+2.00～5.00cm，并通过差重法量出土壤的重量Wy；
(4)将每个采样点的草本植物分别对应种植于实验组培养箱的土壤中；
(5)取每个采样点附近同质且重量为Wy的土壤放入培养箱作为对照组；
(6)将每个采样点的实验组和对照组的培养箱在室内进行控水栽培5-15天；
(7)通过差重法计算每个采样点控水栽培后的草本植物鲜重Wx＝实验组培养箱重量Ws0-对照组培养箱重量Wd0；
(8)对控水栽培后的每个采样点实验组与对照组的培养箱进行模拟降雨，直至有水渗入至位于培养箱底部的储水箱，待渗水停止后进行称重，计算每个采样点草本植物的雨后实际滞水量W＝实验组培养箱重量Ws1-对照组培养箱重量Wd1-植物鲜重Wx，最后计算所有采样点草本植物雨后实际滞水量的平均值，得每平米草本植物的实际滞水量Wz。
2.根据权利要求1所述的一种测量园林草本植物滞水量的方法，其特征在于：所述步骤(1)中于5-10月进行所述采样点选取，在无杂草且无病虫害的单种园林草本植物居群中随机选择1.00m×1.00m的种植面积作为采样点。
3.根据权利要求1所述的一种测量园林草本植物滞水量的方法，其特征在于：所述步骤(2)中采用清水冲洗的方法将每个采样点的草本植物与土壤严格分离。
4.根据权利要求1所述的一种测量园林草本植物滞水量的方法，其特征在于：所述步骤(6)中控水栽培为：将实验组和对照组的培养箱移至空气湿度40-80％、温度20-25℃的室内，模拟降雨浇灌，透水后培养5-15天，期间不再浇水。
5.根据权利要求4所述的一种测量园林草本植物滞水量的方法，其特征在于：所述控水栽培期间，草本植物恢复正常生长后，土壤缺水导致植物开始萎蔫之时，进行模拟降雨，降雨强度选用实验地区平均降雨强度。
6.根据权利要求1、4-5中任意一项所述的一种测量园林草本植物滞水量的方法，其特征在于：所述模拟降雨由人工降雨模拟装置实现，所述人工降雨模拟装置包括依次相连的滞水箱、过滤器、水泵、水管和仿雨水喷头，所述仿雨水喷头伸入至培养箱内并固定在其上部。
7.根据权利要求6所述的一种测量园林草本植物滞水量的方法，其特征在于：所述滞水箱上设置单独的开关以防压力超载。
8.根据权利要求6所述的一种测量园林草本植物滞水量的方法，其特征在于：所述培养箱为透明玻璃箱，所述透明玻璃箱顶面设置可拆卸的玻璃盖，仿雨水喷头穿过玻璃盖伸入至透明玻璃箱内，所述透明玻璃箱的外表面设有刻度，透明玻璃箱的底部四角设有出水口，且每个所述出水口上设有滤网。
9.根据权利要求6所述的一种测量园林草本植物滞水量的方法，其特征在于：所述储水箱为透明箱体，其刻度设置在透明箱体外表面，底部设置出水口，且出水口上设有滤网。
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