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