干旱区植树造林蓄水抗旱装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于干旱区植树造林的装置,特别是一种用于极度缺水与蒸发量极大地区的具有蓄水抗旱功能的装置。本实用新型包括：可置于地表的集水装置、有储水功能的储水装置，以及连通储水装置间的导水软管。
背景技术
干旱地区降水量少蒸散强度大，导致土壤有效水分供应不足，成为该区植树造林的限制因子，通过改造微地形收集雨水和地面径流是提高树苗周围水分供给的有效途径，但水分在土壤中的入渗往往会超出植物根区范围，造成水资源浪费，这一点在极度缺水与蒸发量极大地区尤为突出。另外，依赖于短暂的降水，并不能够满足植物生长的长期水分需求，致使树苗成活率低，虽然通过建设水窖可以有效解决植物生长水分的供需矛盾，但其成本高，且管道铺设及维护费用大，也受到用电的限制，推广实施受到制约，且树坑地表缺少物理覆盖，水分蒸发损失大。
中国实用新型专利CN2506072Y公开一种抗旱造林导水涵养器,它是一种在干旱的条件下保水缓释的装置,它有一盘,盘由中间分为两半,盘上开有自流孔,盘的中央预留植树孔,还有一导水孔,该孔与装在盘下的导水瓶连通,导水瓶连一导水细管,该管的另一端插入树的根部。但这一装置中具集水功能的盘分两半，紧靠树苗基部安装，导致植树操作不方便，且该盘紧靠树苗基部全面铺设后，导致植物根系有氧呼吸受阻，不利于根系生长。另外，该盘无泥沙沉积或过滤装置，易造成自流孔阻塞或淤积物堆积至导水瓶，影响导水细管内水的传输，此外，该装置中水分自导水瓶向植物根系的传导，仅依靠于导水细管，其流速受导水瓶内水量产生的重力作用的影响，水分流速较快，无法发挥缓释作用，且无论干湿季节，水的重力作用都会导致导水瓶内的水分快速流失，不能有效实现蓄水的目的，致使干旱期间植物无法利用干湿分区的根源信号，达到主动调控水分代谢的节水抗旱目的。因此，该装置蓄水抗旱目的效果不佳，不适用于极度缺水与蒸发量极大地区。
中国发明专利CN101019501公开了一种山丘旱地果树地下容器蓄水供水的方法，该方法包括以下步骤：(1)、在果树周围一定距离开挖1－5个沟槽；(2)、在每个地下沟槽内放置外蓄水容器，外蓄水容器内设置有多个紧密排列的内蓄水容器，内蓄水容器上开有多个通孔，内蓄水容器内设置有吸水纤维束，外蓄水容器的顶部设置有一个与其内部相通的进水管；(3)、在外蓄水容器的上表面设置一层隔离层，该隔离层与吸水纤维束紧密接触；(4)、在隔离层的上方填满土壤至进水管的顶部开口处；(5)、在沟槽口的顶部开口处铺上塑料膜，塑料膜上开有透水孔；(6)、塑料膜的上表面铺有一层保护层。该方法所涉及的结构无泥沙沉积或过滤装置，另外，无法定向导水，此外，无法避免树根周围土壤通过毛细管作用耗散水份，因此也不适用于极度缺水与蒸发量极大地区。
实用新型内容
本实用新型提供一种可有效克服现有技术不足的干旱区植树造林蓄水抗旱装置。
本实用新型的干旱区植树造林蓄水抗旱装置包括：可置于地表的集水装置、有储水功能的储水装置和连通集水装置与储水装置间的导水软管。本实用新型的集水装置为采用不透水材料制成的用于收集雨水的集水盘，集水盘上设置有阻挡外围泥沙进入的沉淀槽，集水盘上还设置其上有通气孔用于辅助根系呼吸的通气管，所述的储水装置为设置有盖子的储水桶，集水盘与储水桶间用导水软管连通，且集水盘的导水软管口设置有阻挡枯枝落叶进入导水软管的过滤网，储水桶上有用于向树根导水的导水纤维束。本实用新型通过不透水材料制成的集水盘覆盖于根区地表，有效收集雨水和地表径流，并收集于带盖的水桶内，将水份充分收藏于集水装置内，最大限度地避免水份被树根外围土壤无效收，最大限度地减少水分通过地表蒸发损失；而通过设置通气管克服了因设置的集水盘阻断空气的影响，有助根系呼吸。通过导水纤维束的渗透作用，将水份定向缓慢输送到树根处，致使干旱期间植物能利用干湿分区的根源信号，达到主动调控水分代谢的节水抗旱目的。
优选地，本实用新型的干旱区植树造林蓄水抗旱装置的储水桶的下部为尖形结构，所述的导水纤维束一段设于储水桶内下部的尖形结构处，使导水纤维束能充分接触储水桶内的水分，确保储水桶内水分被最充分地利用。
优选地，本实用新型的干旱区植树造林蓄水抗旱装置的导水纤维束伸出储水桶部分的上游设置有一小段用不透水材料制成的保护套管，既起定向导水作用，又可进一步避免储水桶内水分的无效损失，且导水方向由储水桶水面经过储水桶壁上端后到达植物根部，完全通过导水纤维束的渗透作用，实现水份定向缓慢输送，避免了重力作用对水分传输和损失的影响，达到了蓄水抗旱目的。
优选地，本实用新型的干旱区植树造林蓄水抗旱装置，其过滤网为凸起半球形结构，这一结构能最大限度地减少泥沙和枯枝落叶阻塞导水管。
优选地，本实用新型的干旱区植树造林蓄水抗旱装置的通气管的内部充填有石砾，可避免由于某些因素造成通气管被压扁引起的气流不畅的敝病。
更优选地，本实用新型的干旱区植树造林蓄水抗旱装置，其集水盘为多幅拼接结构，例如两个或三个扇面幅结构，这样将更有利于本实用新型装置的设置与安装。
本实用新型具有如下优点：1）通过集水装置能有效收集降水，且集水盘为多幅拼接结构，将更有于本实用新型装置的安装，并通过设置通气管可克服了因设置的集水盘阻断空气的影响，有助根系呼吸；2）通过设置于导水纤维束伸出储水桶部分上游的保护套管等技术措施，起定向导水作用，避免了储水桶内水分的无效损失；3）完全通过导水纤维束的渗透作用，且导水方向由储水桶水面经储水桶壁上端后到达植物根部，实现水份定向缓慢输送，避免了重力作用对水分传输和损失的影响，达到了蓄水抗旱目的；4) “尖型”储水桶结构可使导水纤维束充分接触储水桶内的水分，确保储水桶内水分被充分利用；5）本实用新型所创造出“干湿共存”根区环境，可使植物能利用干区产生的水分亏缺根源信号主动减少蒸腾耗水，同时植物利用湿区有限的水资源，维持植物代谢的基本水分需求，提高了植物水分利用效率及植物在旱季的生存能力；6）本实用新型为降水量少蒸散强度大的干旱地区提供有效的树苗种植装置，并能提高干旱区植树造林成活率。
另外，水分经由导水纤维束的传输，完全采用渗透原理，且导水方向由储水桶水面经储水桶壁上端后到达植物根部，避免了水的重力对水分传输速率的影响，有效控制了缓释效果。此外，有效控制缓释效果，可以实现长期蓄水的目的，致使干旱期间植物能利用干湿分区的根源信号，达到主动调控水分代谢的节水抗旱目的。
附图说明
附图1为本实用新型的实施例的实际结构图。附图2为本实用新型的实施例的实际应用示意图。图中：1为集水装置的集水盘；2为集水装置的过滤网；3为集水装置的沉淀槽；4为集水装置的盘尾；5为集水装置的固定孔；6为集水装置的固定栓；7为集水装置的盘底导水连接口；8为集水装置的通气管；9为集水装置通气管的通气孔；10为导水软管；11为储水装置的盖子；12为储水装置的盖面导水连接口；13为储水装置的储水桶；14为储水装置的导水纤维束保护套管连接口；15为储水装置的导水纤维束外的保护套管；16为储水装置的导水纤维束；17为树苗。
具体实施方式
附图为本实用新型的最佳实施例，以下本实用新型结合附图详细解说。
由附图可见，本实用新型的干旱区植树造林蓄水抗旱装置由: 集水盘1和作为储水装置的且带有盖子11的储水桶13、以及连通集水装置与储水桶13间的导水软管10等构成，在储水桶13内设置有导水纤维束16，且在导水纤维束16伸出储水桶13的上游部分外设置有导水纤维束保护套管15，在集水盘1的下方设置有通气管8,装置中还设置有用于固定本实用新型装置通气管的固定孔5与固定栓6。本实用新型的集水盘1的上面设置连通导水软管10的管口处的设置有凸起半球形结构过滤网2，集水盘1外缘还设置沉淀槽3和盘尾4。集水盘1整体呈现曲面凹形结构。本实用新型的集水盘1采用塑料制作的多幅拼接结构，本实用新型的实施例为三幅扇面的结构，这样会更方便其安装设置。本实用新型装置的具体实施例中使用的导水纤维束16为棉线。
本实用新型的安装方式如下：野外植树过程中，在树坑内近树苗根区一侧放置储水装置的储水桶13，并连接导水纤维束保护套管15，导水纤维束16的一端穿过导水纤维束保护套15管并到达储水桶底部，导水纤维束16的另一端要放置于植物根区或与植物侧根相缠绕。储水盖子11盖紧后用土壤覆盖。将导水软管10的两端分别连接到集水装置的盘底导水连接口7和储水装置的盖面导水连接口12。接下来，根据地形摆放集水装置，集水装置的集水盘1放置于树坑，集水装置的盘尾4搭在树坑外围且尾部高度与外围地面平齐，这样易于径流雨水进入，集雨盘整体向树坑内倾斜，底部垫上土壤起到平衡固定作用。通气管8自上而下穿过集水盘卡槽里，并插于土壤中，待调整稳定平衡后，用固定栓卡住，完成全部安装，并在通气管内填入石砾。
本实用新型使用时，集水盘1为集水装置的主体，集水盘面“曲面凹型”有利于雨水的收集，且三边外源向上弯折防止雨水外流，盘尾4延伸契合地面同时收集外围地面径流雨水。过滤网为“凸起半球型”，这样可以有效防止杂物堵塞过滤网。沉淀槽3可防止外围地面径流雨水携带过量泥沙导致堵塞导水软管10。降水时雨水先在槽3内沉淀，待水溢出时，再流入集水盘中央。固定栓6和固定孔5为固定连接集水盘1和通气管8的装置。通过在固定孔5中插入通气管8并用固定栓6卡在集水盘1上，以保持集水装置稳定放置。通气管8内填充石砾，目的是防止泥沙堵塞并增加透气性，通气管8的设置一方面防止集水盘覆盖导致的根系缺氧问题，另一方面对集水装置起稳定支撑作用。导水软管10为集水装置和储水装置的连接部分，管子柔软可塑可充分应对土壤复杂环境，连接集水装置和储水装置的接口都为螺纹接口便于连接，导水软管也分为两组与集水装置情况相似。储水装置的盖子11起到封闭储水桶和连接导水软管的作用。导水纤维束16可以将收集的雨水缓慢传输至植物局部根区，导水纤维束保护套管15的设置保证水分有效且定向传输到根区，避免水分渗透到根区外围造成水资源浪费。储水桶底部“尖型”设计，可使导水纤维束充分接触储水桶内的水分，确保储水桶内水分被充分利用。
