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流线型人工树洞

阅读：124发布：2020-05-11

专利汇可以提供流线型人工树洞专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且流线型人工树洞，用于招引中小型树栖野生动物，属于野生动植物保护、森林病虫害防治和生态修复技术领域，本发明为了解决现有人工巢箱使用寿命短、外形突兀与树干外形不协调、外形风阻大、舒适性低的问题。洞壳为半橄榄状，凸起部为外壁，凹陷部为内壁，外壁呈流线型。洞腹镶嵌在内壁上，洞腹为可更换部件，安装时可根据不同的树干直径选配相应弧度的部件。内胆安装在空腔内，洞嘴镶嵌在洞壳上，内胆为可更换部件，可根据目标物种的微生境需求来选配不同容积的内胆，洞嘴为可更换部件，内径具有互不相同的尺寸，允许体型不同的动物进入。本发明的流线型人工树洞能降低风阻、延长使用寿命、模块化设计易于安装调换、舒适性高且易于被野生动物利用。，下面是流线型人工树洞专利的具体信息内容。

权利要求

1.流线型人工树洞，其特征在于：包括洞壳(1)、洞嘴(2)、洞腹(3)和内胆(4)；
所述洞壳(1)为半橄榄状，凸起部为外壁，凹陷部为内壁，外壁呈流线型，洞腹(3)镶嵌在内壁上，且洞壳(1)与洞腹(3)之间形成空腔结构，内胆(4)安装在空腔结构内，洞嘴(2)镶嵌在洞壳(1)上，洞壳(1)的外部通过洞嘴(2)与空腔结构连通；洞壳(1)、洞嘴(2)、洞腹(3)和内胆(4)组成的整体通过固定螺栓组(5)和捆绑织带(6)安装在树干(7)上，洞壳(1)的内壁设有凹槽(1-1)，洞壳(1)的外壁设有两个条形槽(1-2)，两个条形槽(1-2)相交形成X形槽，且交叉点位于外壁凸起的中心；凹槽(1-1)内设有卡槽(1-3)，卡槽(1-3)内开有圆柱形通孔(1-4)，圆柱形洞口(2-1)安装在圆柱形通孔(1-4)内，同时长方形底板(2-2)安装在卡槽(1-3)内；凹槽(1-1)内还开有螺栓孔(1-5)，螺栓孔(1-5)贯穿洞壳(1)，且位于两个条形槽(1-2)的交汇处；洞壳(1)的内壁上还设有平行于地面的孔洞(1-6)，位于凹槽(1-1)的四周；洞壳(1)的外壁边缘设有三角形锯齿(1-7)，锯齿为边长10-20mm的等边三角形，三角形锯齿(1-7)的厚度为2-5mm；洞壳(1)采用芳纶1414材料一体化加工挤出成型。
2.根据权利要求1所述的流线型人工树洞，其特征在于：洞嘴(2)由圆柱形洞口(2-1)和长方形底板(2-2)组成；圆柱形洞口(2-1)和长方形底板(2-2)采用芳纶1414材料一体化加工挤出成型。
3.根据权利要求2所述的流线型人工树洞，其特征在于：内胆(4)的外形为圆柱形，由木材制成；内胆(4)的入口端外壁边缘留有缺刻(4-2)，缺刻(4-2)的形状与长方形底板(2-2)相配合；内胆(4)外壁的另一端还开有倾斜向下的通气孔(4-1)，电阻丝(8)安装在内胆(4)的外壁下端。
4.根据权利要求3所述的流线型人工树洞，其特征在于：洞腹(3)的外壁为弧形，与树干(7)紧密贴合，内壁设有第二凹槽(3-1)，凹槽(1-1)与第二凹槽(3-1)组成完整的圆柱形空腔，圆柱形空腔形状与内胆(4)相配合，且圆柱形空腔轴向长度大于内胆(4)的长度；洞腹(3)的侧壁为弧面，该弧面与洞壳(1)的内壁弧面相对应，洞腹(3)的外壁上还设有平行的防滑横楞。
5.根据权利要求4所述的流线型人工树洞，其特征在于：洞壳(1)与洞腹(3)的内壁一端均设有一个第三凹槽(9)，洞壳(1)与洞腹(3)配合使用时，两个第三凹槽(9)组合形成监控设备预留舱。

说明书全文

流线型人工树洞

技术领域

[0001] 本发明涉及一种树洞，具体涉及一种流线型人工树洞，属于野生动植物保护、森林病虫害防治和生态修复技术领域。

背景技术

[0002] 树洞是森林生态系统中重要的微生境，许多动物利用树洞筑巢或者用作栖息场所来抵挡不利气候与躲避天敌。比如，在加拿大不列颠哥伦比亚省的混交林里超过40个物种依靠树洞生存(Long-term dynamics of the characteristics of tree cavities used for nesting by vertebrates. 《Forest Ecology and Management》)，而在世界上有多达260种鸟类以及500余种蝙蝠中的一大部分靠树洞栖息(Ecology of cavity and foliage roosting bats《. Bat Ecology》)；除此之外，树洞还为很多物种提供繁殖后代、觅食的场所。所以树洞对中小型树栖动物非常重要。

[0003] 树洞的形成基本以如下的3种方式为主：A初级开凿者开凿(如啄木鸟、蚁鴷等鴷形目鸟类)、B树枝脱落后真菌或食木虫等侵入、C树干冻裂后真菌或食木虫等侵入。有研究表明，初级开凿者的开凿是树洞形成的主要形式。在进化的压力下，出于能量节约原则，啄木鸟等初级开凿者一般选择真菌侵蚀造成的心腐木或有食木虫蛀过的大树干开凿，而大树或者说老龄树却由于长期以来的商业性采伐而逐渐减少。在国际上，芬兰、瑞典、俄罗斯、加拿大等主要木材生产国都有研究表明采伐后的森林里树洞密度降低。在中国的情况也很类似，比如在东北主要林区，大、小兴安岭在连续50多年的商业采伐后于2015年全面停止商业性采伐，正式进入休养期。目前的主要林型的树龄结构偏轻，以中幼龄树为多。这些成长期旺盛的中幼龄树抗病能力相对较强，由外界造成的伤口容易愈合，所以较难形成树洞。那些严格依赖树洞栖息的动物可能会因栖息地丧失而影响到种群数量，进而对森林生态系统的健康产生不利影响。

[0004] 目前国内外对提高树洞洞巢栖息地质量的普遍做法是悬挂人工巢箱，但此类六面体巢箱悬挂年限较短.这会导致单次悬挂的成本与预期生态效益之比偏低。澳大利亚有研究表明，大于51％的巢箱在8-10年后都损耗了，做为目标招引物种的有袋类动物对巢箱的认知从陌生到熟悉需要3年，其有效占用时间也就5-8年，这就意味着只有不到一半的巢箱利用时间占悬挂总时间会大于63％(Are nest boxes a viable alternative source of for hollow-dependent animals？《B I O L O G I C A L C O N S E RVAT I O N》)。在中国的大兴安岭，有关于巢箱悬挂寿命的报道称，人工巢箱悬挂寿命大约在6年左右(人工鸟巢箱防治落叶松鞘蛾的研究，《内蒙古林业科技》第40卷)。

[0005] 以往对中小型树洞营巢动物的招引多数是以纵截面为长方形的六面体为巢箱，捆绑在树干的高处为主要形式。但这种方式外观上与周围环境不甚协调，尤其是在被侧面观察时会感觉外形突兀。同时，也不排除这种方式因容易被识别而为非法盗猎、偷猎分子所利用，进而对动物造成伤害和装置的损失。最近有一种只能布设在电线杆上的发明(申请号 201310672591.2)，这个发明的创新处在于巢洞被设置在电线杆内部，相对捆绑在树干外部而言，确实起到了隐蔽作用。但是，由于需要在电线杆的横轴方向上制造出能够允许动物进入的入口通道，如加粗电线杆直径以弥补结构强度的损失，无疑会增加大量成本。但不加粗的话，电线杆在风载荷下，容易在电线杆侧壁开口的位置发生结构性损伤甚至断裂，从而在电力系统上造成潜在事故风险。一般而言，为保证电线杆的安全，电力部门在电线杆架设时，都会清空线路左右各20米的林木。这对招引物种的隐蔽非常不利，曾有研究表明，布设在林边缘的巢箱，被捕食率高于在林中的捕食率(Effects of nest features and surrounding landscape on predation rates of artificial nests，G.Matessi&G.Bogliani，《Bird Study》)。所以捕食者很可能利用布设在电线杆行进线路中“净空”这个弱点攻击招引物种导致招引失败和装置失效，或者招引物种因嫌其隐蔽不够而拒绝选择使用这个装置。还有一个局限就是，这类人工巢的布设方式只能够沿着电线杆存在的线路分布，在需要实施生态恢复工程的大面积林区会因巢箱数量和密度的原因，无法对野生动物进行大规模招引。

[0006] 最近还有种新的方式是采用底部带三脚架，中间支撑原木或仿木水泥立杆式的人工鸟巢树(申请号201320402339.5)。这种方式作为校园内动物学实验可能有一定效用，但是在城市园林中设置来招引小型鸟类，其整体外形与城市园林景观的稍有不协调，同时，在户外风载荷下，这类6米高的杆体在1米5高的三脚架式底座支撑下，不可靠的稳定性也会存在潜在风险，有可能会对于在园林中憩息的游客产生安全隐患。如果是在大面积的林区野外使用，其重量与便携性无疑是使用者的顾虑。

[0007] 从传统巢箱的保温性上来说，长方体巢箱的板壁一般较薄，多使用3-5层的三合板或者2-3cm厚的木板，而对于需要利用树洞规避不良气候的动物而言，传统巢箱维持适当温湿度的效果不如天然树洞(How hot do nest boxes get in the tropics,A study of nest boxes for the endangered mahogany glider，《Wildlife Research》)尤其是简易的三合板巢箱，箱内温度更易于与箱外的环境温度同步(Nestling corticosterone response to microclimate in an altricial bird，Graham D.Fairhurst，《Canadian Journal of Zoology》)。有研究表明，在日本，严格树栖性的西伯利亚飞鼠在冬季更倾向于利用天然树洞，而不利用人工巢箱做越冬巢(Daily nest site use by the Siberian flying squirrel Pteromys volans orii in fragmented small woods，《Wildlife Conservation Japan》)。从热物理学的角度考量，这可能是传统巢箱的壁薄而导致散热偏大，没有满足动物维持体温所需要的微生境的温度需求。常用于制作巢箱的杨木或柳木在气干的情况下木材本身的导热系数在0.1W/(m·K)左右，但是用作巢箱时的厚度不足以形成足够的热阻。热量在同一材料下传递受到的热阻与材料厚度成正比，所以，在不改变巢箱壁厚度的前提下，可使用比木材导热系数更低的材料来满足巢箱内的热环境。除了材料对保温的影响以外，外形也会影响到巢箱内动物的散热。通过计算可知，相同体积下，立方体或者长方体的比表面积都大于球体。故此，一种在外形上具有更小散热面积的巢箱是值得被思考和设计的。

[0008] 从巢箱的结构外形而言，易于制备加工的形状有2种：长方体和圆柱体。其中，长方体巢箱最为常见。不过，这类传统长方体巢箱在机械强度上存在一定的问题：受限于六面体的基本外形要求，立面与立面之间连接部位接触面过小，加之六面体的纵、横截面都是具有不稳定性的四边形，这类巢箱容易在捕食者入侵、风载荷等外力影响下致结构趋于松散，进而造成雨雪侵蚀立面间内部的金属连接部件，使得设计寿命变短。存在于立面间的连接部位松散后还将导致这些缝隙有可能被非目标招引物种，如啄木鸟科的物种再次加工利用。有研究表明这些初级开凿者会从能量节省原则考量，来试图扩大已有的入口以满足对巢洞使用需求(Opportunity makes a predator，Great Spotted Woodpecker predation on Tit broods depends on nest box design《，Ornis Fennica》)，这些被叨开的裂缝会使得巢箱的密封性变差，使得巢箱内的温湿度与巢箱外的趋于一致，最终可能会因微气候趋于不利而致巢箱功用失效，这也许是以往的传统巢箱利用率低的一个原因。

[0009] 这类由外形限制导致的设计缺陷会使得以生态恢复为目的的实施目标变得不易达到。而另一种圆柱形外形的巢箱，其本身的机械结构在各向载荷下虽然都优于六面体巢箱，但依然存在着与树干的理论接触面是一条直线，这就的产生接触面过小的问题如专利(申请号200710179543.4)。野外，在常年的风载荷下，巢箱弧面与树干弧面间的轻微摇摆可能对捆绑连接的松动起到加速作用，从而缩短巢箱的悬挂寿命。这一类的圆柱形巢箱，为了在结构上模拟天然树洞，巢箱壁的设计厚度都较接近于天然树洞洞壁的厚度。然而，天然树洞内壁多由真菌或食木虫侵蚀而成，其本质是低密度的生物质多孔介质材料，而外壁由相对坚硬的木栓层组成，这也在而客观上起到了防止外力破坏的保护作用。目前已知的圆柱形人工树洞，如一种招引啄木鸟的鸟巢及招引啄木鸟的方法(申请号200710179543.4)，出于机械化加工制备方面考虑，只能使用具有可经受金属加工器械加工的成品木料来进行加工。这就使得产品重量偏大。在没有道路的林区野外大范围安装和实施招引计划时会有诸多不便之处。

[0010] 从巢箱所使用的材料耐候性来看，传统巢箱多使用的是木材，少部分使用的是耐紫外线的ASA塑料。由于影响洞巢动物生存的生态因子很多，许多巢箱设计者未能综合兼顾多种因子叠加在材料上的效果。比如，对材料的选择容易忽视或者轻视捕食者和森林火灾的影响。如果一个长期项目想以招引的野生动物为目的来针对树洞实施生境恢复的话，捕食者对巢箱高频率的“访问”也值得被进一步的深入考虑。捕食者对巢箱的破坏大多由入口开始，以往的巢箱木质入口很容易被捕食者挖掘放大或者被初级开凿者(如啄木鸟)开凿放大。这些都会对目标物种的招引效果产生不利影响。

[0011] 巢箱材料选取还需要考虑的是材料的燃点，至少是外表面的防火性能应该被考虑。火作为一种主导性的力量在森林植被动态、养分循环、土壤及水分关系的紧密关联过程中起到重要作用(火对森林主要生态系统过程的影响，陈忠，应用生态学报2006年9月第 17卷第9期)，森林火灾会以不同的频率发生在不同的林区。在我国比较著名的是1987 年大兴安岭特大火灾，大兴安岭是中国面积最大的林区，发生火灾的频率相对较高。将近 60年的持续采伐，大兴安岭的大树和与之相应的树洞变得稀少。人工恢复树洞工程中，对林火施加的影响应考虑使用易燃的木材和塑料之外的材料作为巢箱的表面材料。同时，考虑到木材在雨淋和雪融后易于吸水腐烂等特性，也应该考虑使用野外寿命大于十年的防水材料来作为巢箱的表面材料。

[0012] 在巢洞口的设计方面，一些最新的发明都考虑到了雨水飘入等因素，将巢洞口向地面倾斜一定的角度以避免雨水倒灌如(申请号201310672591.2)。不过这种设计可能因为洞口的通道缺乏足够的长度，正面大风雨还是有可能将雨滴送入巢洞内，这也会对巢洞内的动物(尤其是幼雏和幼崽)维持体温造成不利影响。因此，一种长寿命、低风阻、保温性佳的多功能流线型人工树洞亟待被研制发明。

发明内容

[0013] 本发明的目的是为了解决上述技术问题，进而提供了流线型人工树洞。

[0014] 本发明的技术方案：

[0015] 所述流线型人工树洞包括洞壳、洞嘴、洞腹和内胆；

[0016] 所述洞壳为半橄榄状，凸起部为外壁，凹陷部为内壁，外壁呈流线型，洞腹镶嵌在内壁上，且洞壳与洞腹之间形成空腔结构，内胆安装在空腔内，洞嘴镶嵌在洞壳上，洞壳的外部通过洞嘴与内部空腔连通；洞壳、洞嘴、洞腹和内胆组成的整体通过固定螺栓组和捆绑织带安装在树干上。

[0017] 优选的：洞嘴由圆柱形洞口和长方形底板组成；圆柱形洞口和长方形底板采用芳纶 1414材料一体化加工挤出成型。

[0018] 优选的：内胆的外形为圆柱形，由木材制成；内胆的入口端外壁边缘留有缺刻，缺刻的形状与长方形底板相配合；内胆外壁的另一端还开有倾斜向下的通气孔，电阻丝安装在内胆的外壁下端。

[0019] 优选的：洞壳的内壁设有凹槽，洞壳的外壁设有两个条形槽，两个条形槽相交形成X 形槽，且交叉点位于外壁凸起的中心；凹槽内设有卡槽，卡槽内开有圆柱形通孔，圆柱形洞口安装在圆柱形通孔内，同时长方形底板安装在卡槽内；凹槽内还开有螺栓孔，螺栓孔贯穿洞壳，且位于两个条形槽的交汇处；洞壳的内壁上还设有平行于地面的孔洞，位于凹槽的四周；洞壳的外壁边缘设有三角形锯齿，锯齿为边长10-20mm的等边三角形，三角形锯齿的厚度为2-5mm；洞壳采用芳纶1414材料一体化加工挤出成型。

[0020] 优选的：洞腹的外壁为弧形，与树干紧密贴合，内壁设有第二凹槽，凹槽与第二凹槽组成完整的圆柱形空腔，空腔形状与内胆相配合，且空腔轴向长度大于内胆的长度；洞腹的侧壁为弧面，该弧面与洞壳的内壁弧面相对应，洞腹的外壁上还设有平行的防滑横楞。

[0021] 优选的：外壳与洞腹的内壁一端均设有一个第三凹槽，外壳与洞腹配合使用时，两个第三凹槽组合形成监控设备预留舱。

[0022] 本发明与现有产品相比具有以下效果：本发明为低风阻、耐候性佳、长寿命、易于安装监控设备、洞内温度相对稳定的流线型人工树洞。主体的组成由模块化的4个部件组成，分别称为洞嘴、洞壳、洞腹和内胆，与树干的连接由高强度涤纶长丝织成的织带、空心铆钉、一个长杆螺丝及蝶型螺母组成，流线型洞壳降低风阻，模块化设计，只用更换不同内径的洞嘴或内胆备件便可以招引大小不同的物种，洞壳外缘的齿状结构可根据树干表面的凹凸情况掰断，易于野外安装，贴合更良好，整个箱体与树干的接触面更大，使得洞腹上的横楞与树皮摩擦力加大，对织带受力减小，延长箱体的作业寿命，使用织带捆绑在树干，取代了传统的钉子固定的方法。避免了钉子对树木的伤害，真菌不易于侵入树木，保护了森林植被，预留的电热丝可适当升温，帮助动物越冬，提高动物适合度(FITNESS)。预留了视频监视器的空间，可监控动物行为，利于进一步动物保育和科学研究。外壳表面具有固定织带的条形凹槽，使织带不易侧向或横向滑动，增加了整体的稳固性。设有为自然对流的通风口，维持巢内二氧化碳与氧气的比例，洞腹与树干接触面设有横纹槽，增加摩擦力，帮助延长悬挂寿命，织带的X型的捆绑方式可以保证树干因生长变粗，织带也会在树干涨力作用下缩小捆绑间距做出自动调整，使流线型人工树洞紧贴树干，防火防雨，洞壳和洞嘴使用燃点高且不吸水的芳纶1414材料，避免了由潮湿造成的传热失温和森林火灾对该流线型人工树洞使用寿命的影响，导热系数低，除了内胆以外，洞嘴、洞壳和洞腹都是用导热系数低于木材的芳纶1414和发泡聚氨酯材料，部件之间连接的接触面大，结构不易松散开裂。材料密度低，除了内胆使用木材以外，洞嘴、洞壳和洞腹都是用密度低于木材的芳纶1414材料和发泡聚氨酯材料。硬度高，使用高弹性模量的芳纶1414材料做外壳，保护洞巢不受外力破坏。模具挤出制造，除了内胆使用车床螺旋式加工以外，别的模块化部件都可通过模具制造，成本低廉，外形、颜色与天然树瘤接近，与树干的外观匹配度高于传统的六面体巢箱的匹配度，流线型外壳使得捕食动物难以固定身体将前爪伸到洞内破坏，洞口通道具有一定长度并向下倾斜一定角度，雨雪不易于灌入，一次成型的外壳，密封性好，不易被外界破坏，结构简单，成本低，易于维护，外壳具有中空孔洞，减轻重量，监控器预留舱用透明有机玻璃与内胆隔开，以避免动物好奇而损伤镜头，适合森林生态恢复工程中对树洞动物的大范围招引。附图说明

[0023] 图1是本发明所述的流线型人工树洞的爆炸图；

[0024] 图2是洞壳结构示意图；

[0025] 图3是洞腹结构示意图；

[0026] 图4是洞嘴结构示意图；

[0027] 图5是洞壳和洞腹安装示意图；

[0028] 图6是本发明所述的流线型人工树洞与树干连接示意图；

[0029] 图7是本发明所述的流线型人工树洞横截面压力及矢量云图对比图；

[0030] 图8是本发明所述的流线型人工树洞横截面流速及矢量云图对比图；

[0031] 图9是本发明所述的流线型人工树洞横压力云图对比图；

[0032] 图10是传统巢箱横截面压力及矢量云图对比图；

[0033] 图11是传统巢箱横截面流速及矢量云图对比图；

[0034] 图12是传统巢箱压力云图对比图。

[0035] 图中：1-洞壳、1-1-凹槽、1-2-条形槽、1-3-卡槽、1-4-圆柱形通孔、1-5-螺栓孔、1-6- 孔洞、1-7-三角形锯齿、2-洞嘴、2-1-圆柱形洞口、2-2-长方形底板、3-洞腹、3-1-第二凹槽、4-内胆、4-1-通气孔、4-2-缺刻、5-固定螺栓组、6-捆绑织带、7-树干、8-电阻丝、9- 第三凹槽。

具体实施方式

[0036] 下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。

[0037] 如图1至图6所示，本发明所述的流线型人工树洞包括洞壳1、洞嘴2、洞腹3和内胆4；

[0038] 所述洞壳1为半橄榄状，凸起部为外壁，凹陷部为内壁，外壁呈流线型，洞腹3镶嵌在内壁上，且洞壳1与洞腹3之间形成空腔结构，内胆4安装在空腔内，洞嘴2镶嵌在洞壳1上，洞壳1的外部通过洞嘴2与内部空腔连通；洞壳1、洞嘴2、洞腹3和内胆4组成的整体通过固定螺栓组5和捆绑织带6安装在树干7上；固定螺栓组5包括空心柳钉、长干螺丝及蝶形螺母，捆绑织带6由高强度涤纶长丝织成。

[0039] 进一步：洞嘴2由圆柱形洞口2-1和长方形底板2-2组成；圆柱形洞口2-1和长方形底板2-2采用芳纶1414材料一体化加工挤出成型，为防止啄木鸟继续开凿，并兼顾冬季的保温效果；洞嘴2为模块化的可更换部件。在针对目标物种进行招引时，可以选用与该物种野外使用树洞直径一致的洞嘴2部件，以避免洞口过大而招致捕食者捕食。洞嘴2 的外径恒定，内径有2-3种，作为备件可选择；为了防止雨水倒灌或者春季融雪倒流，洞嘴2的圆柱形轴心倾斜朝向地面，与水平线的夹角为5度。同时，洞嘴伸出洞壳约2-3cm，以避免大风把雨滴吹进内胆；洞嘴2安装时，从洞壳1内部预留的与圆柱形洞口2-1外径一致的圆柱形通孔1-4由里向外伸出。圆柱形洞口2-1，一头为外伸的部分，另一头与长方形底板2-2连接在一起，洞壳1内部有一块与洞嘴2长方形底板2-2吻合的卡槽1-3，当洞嘴2安装位置到位时，长方形底板2-2正好与卡槽1-3契合。加之后期安装的内胆4 上缘有一侧与长方形底板2-2契合的缺刻4-2。当洞嘴2安装入洞壳1后，洞嘴2就通过自身的圆柱形洞口2-1与圆柱形通孔1-4的契合防止了洞嘴2在垂直和水平方向上的位移。安装完内胆4后，洞嘴2通过长方形底板2-2被夹在内胆4和洞壳1之间，从而防止洞嘴 2在其圆柱形洞口2-1轴线方向的前后伸缩移动。

[0040] 进一步：内胆4的外形为圆柱形，由木材车削制成；内胆4的入口端外壁边缘留有缺刻4-2，缺刻4-2的形状与长方形底板2-2相配合，其目的有2个：A通过安装时捆绑织带6在洞壳1、洞腹3和树干7之间的挤压使得圆柱形的内胆4不能随着轴心摆动，而只能被洞嘴2的底板限制贴合；B洞嘴2的长方形底板2-2也会因捆绑织带6与树干7的紧贴，被限制在内胆4和洞壳1之间为洞嘴2预留的位置上，不能前后移动和左右转动；内胆4外壁的另一端还开有倾斜向下的通气孔4-1，该气孔直径与外壳1下部预留的通道一致，安装时，因内胆4被洞嘴2底板固定而无法旋转，故此气孔便与外壳1预留通道对接上，其目的是形成循环通风，降低洞内的二氧化碳；电阻丝8安装在内胆4的外壁下端，该电阻丝可通过电线与外接太阳能板连接，并由后者供电，为越冬的物种提供适当热量，有研究表明适当提高巢内温度将提供动物的适合度；内胆4为具有模块化设计的可更换部件，其外径与洞壳1和洞腹3合拢时预留的圆柱形空腔一致，其内径可根据不同物种的空间需求来选择具有不同内径的部件。内胆4的材料为木材，该部件易于加工，故可使用招引物种熟悉使用的树种木材作为内胆4制作的选材，以增加招引物种对气味的熟悉度。

[0041] 进一步：洞壳1的内壁设有凹槽1-1，洞壳1的外壁设有两个条形槽1-2，两个条形槽1-2相交形成X形槽，条形槽1-2的深度约深于捆扎织带6的厚度，宽度为捆扎织带6 的1.5倍宽。2个条形槽1-2的交叉点位于外壳最凸起的中心，当使用捆扎织带6将流线型人工树洞捆绑在树干上时，织带放置于条形槽1-2内以防止风载荷的作用下织带松动而致流线型人工树洞从树干脱落，此外，考虑到流线型人工树洞的寿命大于10年，为防止树干变粗超过织带的延展范围，条形槽1-2比织带宽0.5倍是为织带预留的移动空间，当树干变粗超过织带的承受力时，可以调整织带交叉X形的角度，使得不必更换织带即可满足正常的捆绑受力；凹槽1-1内设有卡槽1-3，卡槽1-3内开有圆柱形通孔1-4，圆柱形洞口2-1安装在圆柱形通孔1-
4内，同时长方形底板2-2安装在卡槽1-3内；凹槽1-1内还开有螺栓孔1-5，螺栓孔1-5贯穿洞壳1，且位于两个条形槽1-2的交汇处，安装捆绑织带6时将会用螺母将织带紧压在洞壳1上，这样将会使得捆绑织带6与树干7之间的受力一部分作用在金属螺杆上，从而减轻对壳体1的压力；洞壳1的内壁上还设有平行于地面的孔洞1-6，位于凹槽1-1的四周，这些孔洞1-6能够起到减轻整体重量的作用；洞壳1 的外壁边缘设有三角形锯齿1-7，锯齿为边长10-15mm的等边三角形，三角形锯齿1-7的厚度为2-3mm，安装时，锯齿垂直于树干表皮，当遇到表面不平整的树皮、树节、树疤时，可利用三角形锯齿1-7的结构薄弱之特点，将锯齿掰断以躲过树皮不平整处，这样安装的方式会使得该流线型人工树洞与树干贴合的更牢靠，同时，锯齿也增大了流线型人工树洞与树皮之间的摩擦力，部分重力也被锯齿转移到了树皮上，从而减少了对捆绑织带6 的受力，延长了悬挂寿命；洞壳1外壁的下端，留有底部通道，该通道与洞壳1内部的管道连接直达内胆4的外壁下端，内胆4的外壁下端的通气孔4-1通过管道与洞壳1外壁的通道连接，以便于通风循环，本发明设计寿命为10-15年，外壳需要面临多年的雨水、风雪和紫外线照射，同时还需要易于加工成型，故采用芳纶1414材料作为洞壳1材料并使用模具通过挤出制造，总体上，洞壳1满足了以下条件：高强度、高燃点、防水、温度变形小、耐紫外线、低导热系数、低风阻流线型，无特殊气味，易于整体染色，重量轻，不吸水，易于加工成型，成本低廉，耐候性达到10年以上。

[0042] 进一步：洞腹3的外壁为弧形，与树干7紧密贴合，洞腹3是可更换模块，野外安装时需要根据选定的巢树直径来确定某一弧度规格的洞腹3。由于树干7的主体形状是细长的圆锥形，所以，某一规格的背板弧度可以通过微调整安装高度来实现完整贴合；内壁设有第二凹槽3-1，凹槽1-1与第二凹槽3-1组成完整的圆柱形空腔，空腔形状与内胆4相配合，且空腔轴向长度大于内胆4的长度；洞腹3的侧壁为弧面，该弧面与洞壳1的内壁弧面相对应，洞腹3的外壁上还设有平行的防滑横楞，其目的是增加贴合部位的摩擦力，从而减轻对捆扎织带6的受力，由于洞腹3的作用是起到隔绝树干温度的作用，所以采用轻质的绝热材料聚氨酯泡沫塑料，由于洞腹3在安装后完全被洞壳1包裹住，所以不考虑材料的抗紫外线和耐火性因素，只需要考虑导热系数和材料密度，总体上，洞腹3满足了以下条件：低导热性、低密度、易于成型，摩擦力强，无特殊气味，易于加工成型，成本低廉，耐候性达到10年以上。

[0043] 进一步：外壳1与洞腹3的内壁一端均设有一个第三凹槽9，外壳1与洞腹3配合使用时，两个第三凹槽9组合形成监控设备预留舱，小型监控设备通过安装在其面板上的螺丝分别与洞壳1和洞腹3连接，一方面加强了洞壳1与洞腹3之间的连接强度，一方面也可使监控镜头的视角固定，监控设备可通过电线，由外置的太阳能板供电，监控器预留舱与内胆4之间用透明有机玻隔开，以避免动物好奇而损伤镜头。

[0044] 如图7至图9所示，图7至图9左侧均为侧向吹风，右侧均为正向吹风，在正向吹风时，虽然迎流面的压力比背流面要大，但由于高压面积比较小，因而总的合力比较小，只有-0.66N左右。而侧向吹风时，由于迎流面和背流面面积相等，而迎流面滞止区压力比较大，因而总的合力比较大，在-2.44N左右，方向与来流方向(Y)方向相反。同时，对于 X方向，可以看出，靠近圆柱侧的压力更大，且远离圆柱面(正吹时的迎流面)压力和作用面积都比较小，所以总的合力朝X正方向，作用力更大，可达4.08N左右。同时，综合图7至图9可得，正向吹风时，树洞在来流两侧的压力基本是对称的，且受力面积相同，因而Y方向的受力几乎为0。可见，树洞的受力不尽与压力分布有关，还与压力作用的面积有关。

[0045] 如图10至图12所示，图10至图12左侧均为侧向吹风，右侧均为正向吹风，从图 10和图11中可知，侧向吹风气流从圆柱左侧流过后，由于圆柱局部曲率原因，气流偏向模型右侧，同时由于圆柱后的流动分离，部分气流“返回”，并与通过巢箱洞口流出的气流相互碰撞，形成了较为杂乱的涡团。另外，在巢箱右侧，来流在巢箱前缘发生流动分离，与正向吹风相比，侧向吹风在该处的低速区(分离涡团)更大，这与来流遇到圆柱和方柱后在连接处的汇合导致该处部分气流具有向右的速度分量有关。右侧更大的分离涡团和左侧较大的流动速度，导致模型后缘整体速度矢量向右侧偏离，因而分离区更大。从图12中可知，侧向吹风下，巢箱主要面在X和Y方向的压力差都比较大，因而在压力作用面积相近的情况下，两个方向作用力也较大，可达到3-4N。从图中可知，两个方向的作用力方向均为正。另一方面可得，X方向由于高压面积比Y方向小，因而受力也比较小。这也可以解释正向吹风时两个方向的受力大小和方向。

[0046] 因此，本发明流线型人工树洞相比于传统六面体巢箱在相同条件下，所受到的力最小。

[0047] 本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

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