本發(fā)明涉及一種樹洞，具體涉及一種流線型人工樹洞，屬于野生動(dòng)植物保護(hù)、森林病蟲害防治和生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

樹洞是森林生態(tài)系統(tǒng)中重要的微生境，許多動(dòng)物利用樹洞筑巢或者用作棲息場所來抵擋不利氣候與躲避天敵。比如，在加拿大不列顛哥倫比亞省的混交林里超過40個(gè)物種依靠樹洞生存(long-termdynamicsofthecharacteristicsoftreecavitiesusedfornestingbyvertebrates.《forestecologyandmanagement》)，而在世界上有多達(dá)260種鳥類以及500余種蝙蝠中的一大部分靠樹洞棲息(ecologyofcavityandfoliageroostingbats.《batecology》)；除此之外，樹洞還為很多物種提供繁殖后代、覓食的場所。所以樹洞對中小型樹棲動(dòng)物非常重要。

樹洞的形成基本以如下的3種方式為主：a初級開鑿者開鑿(如啄木鳥、蟻鴷等鴷形目鳥類)、b樹枝脫落后真菌或食木蟲等侵入、c樹干凍裂后真菌或食木蟲等侵入。有研究表明，初級開鑿者的開鑿是樹洞形成的主要形式。在進(jìn)化的壓力下，出于能量節(jié)約原則，啄木鳥等初級開鑿者一般選擇真菌侵蝕造成的心腐木或有食木蟲蛀過的大樹干開鑿，而大樹或者說老齡樹卻由于長期以來的商業(yè)性采伐而逐漸減少。在國際上，芬蘭、瑞典、俄羅斯、加拿大等主要木材生產(chǎn)國都有研究表明采伐后的森林里樹洞密度降低。在中國的情況也很類似，比如在東北主要林區(qū)，大、小興安嶺在連續(xù)50多年的商業(yè)采伐后于2015年全面停止商業(yè)性采伐，正式進(jìn)入休養(yǎng)期。目前的主要林型的樹齡結(jié)構(gòu)偏輕，以中幼齡樹為多。這些成長期旺盛的中幼齡樹抗病能力相對較強(qiáng)，由外界造成的傷口容易愈合，所以較難形成樹洞。那些嚴(yán)格依賴樹洞棲息的動(dòng)物可能會(huì)因棲息地喪失而影響到種群數(shù)量，進(jìn)而對森林生態(tài)系統(tǒng)的健康產(chǎn)生不利影響。

目前國內(nèi)外對提高樹洞洞巢棲息地質(zhì)量的普遍做法是懸掛人工巢箱，但此類六面體巢箱懸掛年限較短.這會(huì)導(dǎo)致單次懸掛的成本與預(yù)期生態(tài)效益之比偏低。澳大利亞有研究表明，大于51％的巢箱在8-10年后都損耗了，做為目標(biāo)招引物種的有袋類動(dòng)物對巢箱的認(rèn)知從陌生到熟悉需要3年，其有效占用時(shí)間也就5-8年，這就意味著只有不到一半的巢箱利用時(shí)間占懸掛總時(shí)間會(huì)大于63％(arenestboxesaviablealternativesourceofforhollow-dependentanimals？《biologicalconservation》)。在中國的大興安嶺，有關(guān)于巢箱懸掛壽命的報(bào)道稱，人工巢箱懸掛壽命大約在6年左右(人工鳥巢箱防治落葉松鞘蛾的研究，《內(nèi)蒙古林業(yè)科技》第40卷)。

以往對中小型樹洞營巢動(dòng)物的招引多數(shù)是以縱截面為長方形的六面體為巢箱，捆綁在樹干的高處為主要形式。但這種方式外觀上與周圍環(huán)境不甚協(xié)調(diào)，尤其是在被側(cè)面觀察時(shí)會(huì)感覺外形突兀。同時(shí)，也不排除這種方式因容易被識別而為非法盜獵、偷獵分子所利用，進(jìn)而對動(dòng)物造成傷害和裝置的損失。最近有一種只能布設(shè)在電線桿上的發(fā)明(申請?zhí)?01310672591.2)，這個(gè)發(fā)明的創(chuàng)新處在于巢洞被設(shè)置在電線桿內(nèi)部，相對捆綁在樹干外部而言，確實(shí)起到了隱蔽作用。但是，由于需要在電線桿的橫軸方向上制造出能夠允許動(dòng)物進(jìn)入的入口通道，如加粗電線桿直徑以彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的損失，無疑會(huì)增加大量成本。但不加粗的話，電線桿在風(fēng)載荷下，容易在電線桿側(cè)壁開口的位置發(fā)生結(jié)構(gòu)性損傷甚至斷裂，從而在電力系統(tǒng)上造成潛在事故風(fēng)險(xiǎn)。一般而言，為保證電線桿的安全，電力部門在電線桿架設(shè)時(shí)，都會(huì)清空線路左右各20米的林木。這對招引物種的隱蔽非常不利，曾有研究表明，布設(shè)在林邊緣的巢箱，被捕食率高于在林中的捕食率(effectsofnestfeaturesandsurroundinglandscapeonpredationratesofartificialnests，g.matessi&g.bogliani，《birdstudy》)。所以捕食者很可能利用布設(shè)在電線桿行進(jìn)線路中“凈空”這個(gè)弱點(diǎn)攻擊招引物種導(dǎo)致招引失敗和裝置失效，或者招引物種因嫌其隱蔽不夠而拒絕選擇使用這個(gè)裝置。還有一個(gè)局限就是，這類人工巢的布設(shè)方式只能夠沿著電線桿存在的線路分布，在需要實(shí)施生態(tài)恢復(fù)工程的大面積林區(qū)會(huì)因巢箱數(shù)量和密度的原因，無法對野生動(dòng)物進(jìn)行大規(guī)模招引。

最近還有種新的方式是采用底部帶三腳架，中間支撐原木或仿木水泥立桿式的人工鳥巢樹(申請?zhí)?01320402339.5)。這種方式作為校園內(nèi)動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)可能有一定效用，但是在城市園林中設(shè)置來招引小型鳥類，其整體外形與城市園林景觀的稍有不協(xié)調(diào)，同時(shí)，在戶外風(fēng)載荷下，這類6米高的桿體在1米5高的三腳架式底座支撐下，不可靠的穩(wěn)定性也會(huì)存在潛在風(fēng)險(xiǎn)，有可能會(huì)對于在園林中憩息的游客產(chǎn)生安全隱患。如果是在大面積的林區(qū)野外使用，其重量與便攜性無疑是使用者的顧慮。

從傳統(tǒng)巢箱的保溫性上來說，長方體巢箱的板壁一般較薄，多使用3-5層的三合板或者2-3cm厚的木板，而對于需要利用樹洞規(guī)避不良?xì)夂虻膭?dòng)物而言，傳統(tǒng)巢箱維持適當(dāng)溫濕度的效果不如天然樹洞(howhotdonestboxesgetinthetropics,astudyofnestboxesfortheendangeredmahoganyglider，《wildliferesearch》)尤其是簡易的三合板巢箱，箱內(nèi)溫度更易于與箱外的環(huán)境溫度同步(nestlingcorticosteroneresponsetomicroclimateinanaltricialbird，grahamd.fairhurst，《canadianjournalofzoology》)。有研究表明，在日本，嚴(yán)格樹棲性的西伯利亞飛鼠在冬季更傾向于利用天然樹洞，而不利用人工巢箱做越冬巢(dailynestsiteusebythesiberianflyingsquirrelpteromysvolansoriiinfragmentedsmallwoods，《wildlifeconservationjapan》)。從熱物理學(xué)的角度考量，這可能是傳統(tǒng)巢箱的壁薄而導(dǎo)致散熱偏大，沒有滿足動(dòng)物維持體溫所需要的微生境的溫度需求。常用于制作巢箱的楊木或柳木在氣干的情況下木材本身的導(dǎo)熱系數(shù)在0.1w/(m·k)左右，但是用作巢箱時(shí)的厚度不足以形成足夠的熱阻。熱量在同一材料下傳遞受到的熱阻與材料厚度成正比，所以，在不改變巢箱壁厚度的前提下，可使用比木材導(dǎo)熱系數(shù)更低的材料來滿足巢箱內(nèi)的熱環(huán)境。除了材料對保溫的影響以外，外形也會(huì)影響到巢箱內(nèi)動(dòng)物的散熱。通過計(jì)算可知，相同體積下，立方體或者長方體的比表面積都大于球體。故此，一種在外形上具有更小散熱面積的巢箱是值得被思考和設(shè)計(jì)的。

從巢箱的結(jié)構(gòu)外形而言，易于制備加工的形狀有2種：長方體和圓柱體。其中，長方體巢箱最為常見。不過，這類傳統(tǒng)長方體巢箱在機(jī)械強(qiáng)度上存在一定的問題：受限于六面體的基本外形要求，立面與立面之間連接部位接觸面過小，加之六面體的縱、橫截面都是具有不穩(wěn)定性的四邊形，這類巢箱容易在捕食者入侵、風(fēng)載荷等外力影響下致結(jié)構(gòu)趨于松散，進(jìn)而造成雨雪侵蝕立面間內(nèi)部的金屬連接部件，使得設(shè)計(jì)壽命變短。存在于立面間的連接部位松散后還將導(dǎo)致這些縫隙有可能被非目標(biāo)招引物種，如啄木鳥科的物種再次加工利用。有研究表明這些初級開鑿者會(huì)從能量節(jié)省原則考量，來試圖擴(kuò)大已有的入口以滿足對巢洞使用需求(opportunitymakesapredator，greatspottedwoodpeckerpredationontitbroodsdependsonnestboxdesign，《ornisfennica》)，這些被叨開的裂縫會(huì)使得巢箱的密封性變差，使得巢箱內(nèi)的溫濕度與巢箱外的趨于一致，最終可能會(huì)因微氣候趨于不利而致巢箱功用失效，這也許是以往的傳統(tǒng)巢箱利用率低的一個(gè)原因。

這類由外形限制導(dǎo)致的設(shè)計(jì)缺陷會(huì)使得以生態(tài)恢復(fù)為目的的實(shí)施目標(biāo)變得不易達(dá)到。而另一種圓柱形外形的巢箱，其本身的機(jī)械結(jié)構(gòu)在各向載荷下雖然都優(yōu)于六面體巢箱，但依然存在著與樹干的理論接觸面是一條直線，這就的產(chǎn)生接觸面過小的問題如專利(申請?zhí)?00710179543.4)。野外，在常年的風(fēng)載荷下，巢箱弧面與樹干弧面間的輕微搖擺可能對捆綁連接的松動(dòng)起到加速作用，從而縮短巢箱的懸掛壽命。這一類的圓柱形巢箱，為了在結(jié)構(gòu)上模擬天然樹洞，巢箱壁的設(shè)計(jì)厚度都較接近于天然樹洞洞壁的厚度。然而，天然樹洞內(nèi)壁多由真菌或食木蟲侵蝕而成，其本質(zhì)是低密度的生物質(zhì)多孔介質(zhì)材料，而外壁由相對堅(jiān)硬的木栓層組成，這也在而客觀上起到了防止外力破壞的保護(hù)作用。目前已知的圓柱形人工樹洞，如一種招引啄木鳥的鳥巢及招引啄木鳥的方法(申請?zhí)?00710179543.4)，出于機(jī)械化加工制備方面考慮，只能使用具有可經(jīng)受金屬加工器械加工的成品木料來進(jìn)行加工。這就使得產(chǎn)品重量偏大。在沒有道路的林區(qū)野外大范圍安裝和實(shí)施招引計(jì)劃時(shí)會(huì)有諸多不便之處。

從巢箱所使用的材料耐候性來看，傳統(tǒng)巢箱多使用的是木材，少部分使用的是耐紫外線的asa塑料。由于影響洞巢動(dòng)物生存的生態(tài)因子很多，許多巢箱設(shè)計(jì)者未能綜合兼顧多種因子疊加在材料上的效果。比如，對材料的選擇容易忽視或者輕視捕食者和森林火災(zāi)的影響。如果一個(gè)長期項(xiàng)目想以招引的野生動(dòng)物為目的來針對樹洞實(shí)施生境恢復(fù)的話，捕食者對巢箱高頻率的“訪問”也值得被進(jìn)一步的深入考慮。捕食者對巢箱的破壞大多由入口開始，以往的巢箱木質(zhì)入口很容易被捕食者挖掘放大或者被初級開鑿者(如啄木鳥)開鑿放大。這些都會(huì)對目標(biāo)物種的招引效果產(chǎn)生不利影響。

巢箱材料選取還需要考慮的是材料的燃點(diǎn)，至少是外表面的防火性能應(yīng)該被考慮?；鹱鳛橐环N主導(dǎo)性的力量在森林植被動(dòng)態(tài)、養(yǎng)分循環(huán)、土壤及水分關(guān)系的緊密關(guān)聯(lián)過程中起到重要作用(火對森林主要生態(tài)系統(tǒng)過程的影響，陳忠，應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)2006年9月第17卷第9期)，森林火災(zāi)會(huì)以不同的頻率發(fā)生在不同的林區(qū)。在我國比較著名的是1987年大興安嶺特大火災(zāi)，大興安嶺是中國面積最大的林區(qū)，發(fā)生火災(zāi)的頻率相對較高。將近60年的持續(xù)采伐，大興安嶺的大樹和與之相應(yīng)的樹洞變得稀少。人工恢復(fù)樹洞工程中，對林火施加的影響應(yīng)考慮使用易燃的木材和塑料之外的材料作為巢箱的表面材料。同時(shí)，考慮到木材在雨淋和雪融后易于吸水腐爛等特性，也應(yīng)該考慮使用野外壽命大于十年的防水材料來作為巢箱的表面材料。

在巢洞口的設(shè)計(jì)方面，一些最新的發(fā)明都考慮到了雨水飄入等因素，將巢洞口向地面傾斜一定的角度以避免雨水倒灌如(申請?zhí)?01310672591.2)。不過這種設(shè)計(jì)可能因?yàn)槎纯诘耐ǖ廊狈ψ銐虻拈L度，正面大風(fēng)雨還是有可能將雨滴送入巢洞內(nèi)，這也會(huì)對巢洞內(nèi)的動(dòng)物(尤其是幼雛和幼崽)維持體溫造成不利影響。因此，一種長壽命、低風(fēng)阻、保溫性佳的多功能流線型人工樹洞亟待被研制發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，進(jìn)而提供了流線型人工樹洞。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

所述流線型人工樹洞包括洞殼、洞嘴、洞腹和內(nèi)膽；

所述洞殼為半橄欖狀，凸起部為外壁，凹陷部為內(nèi)壁，外壁呈流線型，洞腹鑲嵌在內(nèi)壁上，且洞殼與洞腹之間形成空腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)膽安裝在空腔內(nèi)，洞嘴鑲嵌在洞殼上，洞殼的外部通過洞嘴與內(nèi)部空腔連通；洞殼、洞嘴、洞腹和內(nèi)膽組成的整體通過固定螺栓組和捆綁織帶安裝在樹干上。

優(yōu)選的：洞嘴由圓柱形洞口和長方形底板組成；圓柱形洞口和長方形底板采用芳綸1414材料一體化加工擠出成型。

優(yōu)選的：內(nèi)膽的外形為圓柱形，由木材制成；內(nèi)膽的入口端外壁邊緣留有缺刻，缺刻的形狀與長方形底板相配合；內(nèi)膽外壁的另一端還開有傾斜向下的通氣孔，電阻絲安裝在內(nèi)膽的外壁下端。

優(yōu)選的：洞殼的內(nèi)壁設(shè)有凹槽，洞殼的外壁設(shè)有兩個(gè)條形槽，兩個(gè)條形槽相交形成x形槽，且交叉點(diǎn)位于外壁凸起的中心；凹槽內(nèi)設(shè)有卡槽，卡槽內(nèi)開有圓柱形通孔，圓柱形洞口安裝在圓柱形通孔內(nèi)，同時(shí)長方形底板安裝在卡槽內(nèi)；凹槽內(nèi)還開有螺栓孔，螺栓孔貫穿洞殼，且位于兩個(gè)條形槽的交匯處；洞殼的內(nèi)壁上還設(shè)有平行于地面的孔洞，位于凹槽的四周；洞殼的外壁邊緣設(shè)有三角形鋸齒，鋸齒為邊長10-20mm的等邊三角形，三角形鋸齒的厚度為2-5mm；洞殼采用芳綸1414材料一體化加工擠出成型。

優(yōu)選的：洞腹的外壁為弧形，與樹干緊密貼合，內(nèi)壁設(shè)有第二凹槽，凹槽與第二凹槽組成完整的圓柱形空腔，空腔形狀與內(nèi)膽相配合，且空腔軸向長度大于內(nèi)膽的長度；洞腹的側(cè)壁為弧面，該弧面與洞殼的內(nèi)壁弧面相對應(yīng)，洞腹的外壁上還設(shè)有平行的防滑橫楞。

優(yōu)選的：外殼與洞腹的內(nèi)壁一端均設(shè)有一個(gè)第三凹槽，外殼與洞腹配合使用時(shí)，兩個(gè)第三凹槽組合形成監(jiān)控設(shè)備預(yù)留艙。

本發(fā)明與現(xiàn)有產(chǎn)品相比具有以下效果：本發(fā)明為低風(fēng)阻、耐候性佳、長壽命、易于安裝監(jiān)控設(shè)備、洞內(nèi)溫度相對穩(wěn)定的流線型人工樹洞。主體的組成由模塊化的4個(gè)部件組成，分別稱為洞嘴、洞殼、洞腹和內(nèi)膽，與樹干的連接由高強(qiáng)度滌綸長絲織成的織帶、空心鉚釘、一個(gè)長桿螺絲及蝶型螺母組成，流線型洞殼降低風(fēng)阻，模塊化設(shè)計(jì)，只用更換不同內(nèi)徑的洞嘴或內(nèi)膽備件便可以招引大小不同的物種，洞殼外緣的齒狀結(jié)構(gòu)可根據(jù)樹干表面的凹凸情況掰斷，易于野外安裝，貼合更良好，整個(gè)箱體與樹干的接觸面更大，使得洞腹上的橫楞與樹皮摩擦力加大，對織帶受力減小，延長箱體的作業(yè)壽命，使用織帶捆綁在樹干，取代了傳統(tǒng)的釘子固定的方法。避免了釘子對樹木的傷害，真菌不易于侵入樹木，保護(hù)了森林植被，預(yù)留的電熱絲可適當(dāng)升溫，幫助動(dòng)物越冬，提高動(dòng)物適合度(fitness)。預(yù)留了視頻監(jiān)視器的空間，可監(jiān)控動(dòng)物行為，利于進(jìn)一步動(dòng)物保育和科學(xué)研究。外殼表面具有固定織帶的條形凹槽，使織帶不易側(cè)向或橫向滑動(dòng)，增加了整體的穩(wěn)固性。設(shè)有為自然對流的通風(fēng)口，維持巢內(nèi)二氧化碳與氧氣的比例，洞腹與樹干接觸面設(shè)有橫紋槽，增加摩擦力，幫助延長懸掛壽命，織帶的x型的捆綁方式可以保證樹干因生長變粗，織帶也會(huì)在樹干漲力作用下縮小捆綁間距做出自動(dòng)調(diào)整，使流線型人工樹洞緊貼樹干，防火防雨，洞殼和洞嘴使用燃點(diǎn)高且不吸水的芳綸1414材料，避免了由潮濕造成的傳熱失溫和森林火災(zāi)對該流線型人工樹洞使用壽命的影響，導(dǎo)熱系數(shù)低，除了內(nèi)膽以外，洞嘴、洞殼和洞腹都是用導(dǎo)熱系數(shù)低于木材的芳綸1414和發(fā)泡聚氨酯材料，部件之間連接的接觸面大，結(jié)構(gòu)不易松散開裂。材料密度低，除了內(nèi)膽使用木材以外，洞嘴、洞殼和洞腹都是用密度低于木材的芳綸1414材料和發(fā)泡聚氨酯材料。硬度高，使用高彈性模量的芳綸1414材料做外殼，保護(hù)洞巢不受外力破壞。模具擠出制造，除了內(nèi)膽使用車床螺旋式加工以外，別的模塊化部件都可通過模具制造，成本低廉，外形、顏色與天然樹瘤接近，與樹干的外觀匹配度高于傳統(tǒng)的六面體巢箱的匹配度，流線型外殼使得捕食動(dòng)物難以固定身體將前爪伸到洞內(nèi)破壞，洞口通道具有一定長度并向下傾斜一定角度，雨雪不易于灌入，一次成型的外殼，密封性好，不易被外界破壞，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，易于維護(hù)，外殼具有中空孔洞，減輕重量，監(jiān)控器預(yù)留艙用透明有機(jī)玻璃與內(nèi)膽隔開，以避免動(dòng)物好奇而損傷鏡頭，適合森林生態(tài)恢復(fù)工程中對樹洞動(dòng)物的大范圍招引。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的流線型人工樹洞的爆炸圖；

圖2是洞殼結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是洞腹結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是洞嘴結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是洞殼和洞腹安裝示意圖；

圖6是本發(fā)明所述的流線型人工樹洞與樹干連接示意圖；

圖7是本發(fā)明所述的流線型人工樹洞橫截面壓力及矢量云圖對比圖；

圖8是本發(fā)明所述的流線型人工樹洞橫截面流速及矢量云圖對比圖；

圖9是本發(fā)明所述的流線型人工樹洞橫壓力云圖對比圖；

圖10是傳統(tǒng)巢箱橫截面壓力及矢量云圖對比圖；

圖11是傳統(tǒng)巢箱橫截面流速及矢量云圖對比圖；

圖12是傳統(tǒng)巢箱壓力云圖對比圖。

圖中：1-洞殼、1-1-凹槽、1-2-條形槽、1-3-卡槽、1-4-圓柱形通孔、1-5-螺栓孔、1-6-孔洞、1-7-三角形鋸齒、2-洞嘴、2-1-圓柱形洞口、2-2-長方形底板、3-洞腹、3-1-第二凹槽、4-內(nèi)膽、4-1-通氣孔、4-2-缺刻、5-固定螺栓組、6-捆綁織帶、7-樹干、8-電阻絲、9-第三凹槽。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式。

如圖1至圖6所示，本發(fā)明所述的流線型人工樹洞包括洞殼1、洞嘴2、洞腹3和內(nèi)膽4；

所述洞殼1為半橄欖狀，凸起部為外壁，凹陷部為內(nèi)壁，外壁呈流線型，洞腹3鑲嵌在內(nèi)壁上，且洞殼1與洞腹3之間形成空腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)膽4安裝在空腔內(nèi)，洞嘴2鑲嵌在洞殼1上，洞殼1的外部通過洞嘴2與內(nèi)部空腔連通；洞殼1、洞嘴2、洞腹3和內(nèi)膽4組成的整體通過固定螺栓組5和捆綁織帶6安裝在樹干7上；固定螺栓組5包括空心柳釘、長干螺絲及蝶形螺母，捆綁織帶6由高強(qiáng)度滌綸長絲織成。

進(jìn)一步：洞嘴2由圓柱形洞口2-1和長方形底板2-2組成；圓柱形洞口2-1和長方形底板2-2采用芳綸1414材料一體化加工擠出成型，為防止啄木鳥繼續(xù)開鑿，并兼顧冬季的保溫效果；洞嘴2為模塊化的可更換部件。在針對目標(biāo)物種進(jìn)行招引時(shí)，可以選用與該物種野外使用樹洞直徑一致的洞嘴2部件，以避免洞口過大而招致捕食者捕食。洞嘴2的外徑恒定，內(nèi)徑有2-3種，作為備件可選擇；為了防止雨水倒灌或者春季融雪倒流，洞嘴2的圓柱形軸心傾斜朝向地面，與水平線的夾角為5度。同時(shí)，洞嘴伸出洞殼約2-3cm，以避免大風(fēng)把雨滴吹進(jìn)內(nèi)膽；洞嘴2安裝時(shí)，從洞殼1內(nèi)部預(yù)留的與圓柱形洞口2-1外徑一致的圓柱形通孔1-4由里向外伸出。圓柱形洞口2-1，一頭為外伸的部分，另一頭與長方形底板2-2連接在一起，洞殼1內(nèi)部有一塊與洞嘴2長方形底板2-2吻合的卡槽1-3，當(dāng)洞嘴2安裝位置到位時(shí)，長方形底板2-2正好與卡槽1-3契合。加之后期安裝的內(nèi)膽4上緣有一側(cè)與長方形底板2-2契合的缺刻4-2。當(dāng)洞嘴2安裝入洞殼1后，洞嘴2就通過自身的圓柱形洞口2-1與圓柱形通孔1-4的契合防止了洞嘴2在垂直和水平方向上的位移。安裝完內(nèi)膽4后，洞嘴2通過長方形底板2-2被夾在內(nèi)膽4和洞殼1之間，從而防止洞嘴2在其圓柱形洞口2-1軸線方向的前后伸縮移動(dòng)。

進(jìn)一步：內(nèi)膽4的外形為圓柱形，由木材車削制成；內(nèi)膽4的入口端外壁邊緣留有缺刻4-2，缺刻4-2的形狀與長方形底板2-2相配合，其目的有2個(gè)：a通過安裝時(shí)捆綁織帶6在洞殼1、洞腹3和樹干7之間的擠壓使得圓柱形的內(nèi)膽4不能隨著軸心擺動(dòng)，而只能被洞嘴2的底板限制貼合；b洞嘴2的長方形底板2-2也會(huì)因捆綁織帶6與樹干7的緊貼，被限制在內(nèi)膽4和洞殼1之間為洞嘴2預(yù)留的位置上，不能前后移動(dòng)和左右轉(zhuǎn)動(dòng)；內(nèi)膽4外壁的另一端還開有傾斜向下的通氣孔4-1，該氣孔直徑與外殼1下部預(yù)留的通道一致，安裝時(shí)，因內(nèi)膽4被洞嘴2底板固定而無法旋轉(zhuǎn)，故此氣孔便與外殼1預(yù)留通道對接上，其目的是形成循環(huán)通風(fēng)，降低洞內(nèi)的二氧化碳；電阻絲8安裝在內(nèi)膽4的外壁下端，該電阻絲可通過電線與外接太陽能板連接，并由后者供電，為越冬的物種提供適當(dāng)熱量，有研究表明適當(dāng)提高巢內(nèi)溫度將提供動(dòng)物的適合度；內(nèi)膽4為具有模塊化設(shè)計(jì)的可更換部件，其外徑與洞殼1和洞腹3合攏時(shí)預(yù)留的圓柱形空腔一致，其內(nèi)徑可根據(jù)不同物種的空間需求來選擇具有不同內(nèi)徑的部件。內(nèi)膽4的材料為木材，該部件易于加工，故可使用招引物種熟悉使用的樹種木材作為內(nèi)膽4制作的選材，以增加招引物種對氣味的熟悉度。

進(jìn)一步：洞殼1的內(nèi)壁設(shè)有凹槽1-1，洞殼1的外壁設(shè)有兩個(gè)條形槽1-2，兩個(gè)條形槽1-2相交形成x形槽，條形槽1-2的深度約深于捆扎織帶6的厚度，寬度為捆扎織帶6的1.5倍寬。2個(gè)條形槽1-2的交叉點(diǎn)位于外殼最凸起的中心，當(dāng)使用捆扎織帶6將流線型人工樹洞捆綁在樹干上時(shí)，織帶放置于條形槽1-2內(nèi)以防止風(fēng)載荷的作用下織帶松動(dòng)而致流線型人工樹洞從樹干脫落，此外，考慮到流線型人工樹洞的壽命大于10年，為防止樹干變粗超過織帶的延展范圍，條形槽1-2比織帶寬0.5倍是為織帶預(yù)留的移動(dòng)空間，當(dāng)樹干變粗超過織帶的承受力時(shí)，可以調(diào)整織帶交叉x形的角度，使得不必更換織帶即可滿足正常的捆綁受力；凹槽1-1內(nèi)設(shè)有卡槽1-3，卡槽1-3內(nèi)開有圓柱形通孔1-4，圓柱形洞口2-1安裝在圓柱形通孔1-4內(nèi)，同時(shí)長方形底板2-2安裝在卡槽1-3內(nèi)；凹槽1-1內(nèi)還開有螺栓孔1-5，螺栓孔1-5貫穿洞殼1，且位于兩個(gè)條形槽1-2的交匯處，安裝捆綁織帶6時(shí)將會(huì)用螺母將織帶緊壓在洞殼1上，這樣將會(huì)使得捆綁織帶6與樹干7之間的受力一部分作用在金屬螺桿上，從而減輕對殼體1的壓力；洞殼1的內(nèi)壁上還設(shè)有平行于地面的孔洞1-6，位于凹槽1-1的四周，這些孔洞1-6能夠起到減輕整體重量的作用；洞殼1的外壁邊緣設(shè)有三角形鋸齒1-7，鋸齒為邊長10-15mm的等邊三角形，三角形鋸齒1-7的厚度為2-3mm，安裝時(shí)，鋸齒垂直于樹干表皮，當(dāng)遇到表面不平整的樹皮、樹節(jié)、樹疤時(shí)，可利用三角形鋸齒1-7的結(jié)構(gòu)薄弱之特點(diǎn)，將鋸齒掰斷以躲過樹皮不平整處，這樣安裝的方式會(huì)使得該流線型人工樹洞與樹干貼合的更牢靠，同時(shí)，鋸齒也增大了流線型人工樹洞與樹皮之間的摩擦力，部分重力也被鋸齒轉(zhuǎn)移到了樹皮上，從而減少了對捆綁織帶6的受力，延長了懸掛壽命；洞殼1外壁的下端，留有底部通道，該通道與洞殼1內(nèi)部的管道連接直達(dá)內(nèi)膽4的外壁下端，內(nèi)膽4的外壁下端的通氣孔4-1通過管道與洞殼1外壁的通道連接，以便于通風(fēng)循環(huán)，本發(fā)明設(shè)計(jì)壽命為10-15年，外殼需要面臨多年的雨水、風(fēng)雪和紫外線照射，同時(shí)還需要易于加工成型，故采用芳綸1414材料作為洞殼1材料并使用模具通過擠出制造，總體上，洞殼1滿足了以下條件：高強(qiáng)度、高燃點(diǎn)、防水、溫度變形小、耐紫外線、低導(dǎo)熱系數(shù)、低風(fēng)阻流線型，無特殊氣味，易于整體染色，重量輕，不吸水，易于加工成型，成本低廉，耐候性達(dá)到10年以上。

進(jìn)一步：洞腹3的外壁為弧形，與樹干7緊密貼合，洞腹3是可更換模塊，野外安裝時(shí)需要根據(jù)選定的巢樹直徑來確定某一弧度規(guī)格的洞腹3。由于樹干7的主體形狀是細(xì)長的圓錐形，所以，某一規(guī)格的背板弧度可以通過微調(diào)整安裝高度來實(shí)現(xiàn)完整貼合；內(nèi)壁設(shè)有第二凹槽3-1，凹槽1-1與第二凹槽3-1組成完整的圓柱形空腔，空腔形狀與內(nèi)膽4相配合，且空腔軸向長度大于內(nèi)膽4的長度；洞腹3的側(cè)壁為弧面，該弧面與洞殼1的內(nèi)壁弧面相對應(yīng)，洞腹3的外壁上還設(shè)有平行的防滑橫楞，其目的是增加貼合部位的摩擦力，從而減輕對捆扎織帶6的受力，由于洞腹3的作用是起到隔絕樹干溫度的作用，所以采用輕質(zhì)的絕熱材料聚氨酯泡沫塑料，由于洞腹3在安裝后完全被洞殼1包裹住，所以不考慮材料的抗紫外線和耐火性因素，只需要考慮導(dǎo)熱系數(shù)和材料密度，總體上，洞腹3滿足了以下條件：低導(dǎo)熱性、低密度、易于成型，摩擦力強(qiáng)，無特殊氣味，易于加工成型，成本低廉，耐候性達(dá)到10年以上。

進(jìn)一步：外殼1與洞腹3的內(nèi)壁一端均設(shè)有一個(gè)第三凹槽9，外殼1與洞腹3配合使用時(shí)，兩個(gè)第三凹槽9組合形成監(jiān)控設(shè)備預(yù)留艙，小型監(jiān)控設(shè)備通過安裝在其面板上的螺絲分別與洞殼1和洞腹3連接，一方面加強(qiáng)了洞殼1與洞腹3之間的連接強(qiáng)度，一方面也可使監(jiān)控鏡頭的視角固定，監(jiān)控設(shè)備可通過電線，由外置的太陽能板供電，監(jiān)控器預(yù)留艙與內(nèi)膽4之間用透明有機(jī)玻隔開，以避免動(dòng)物好奇而損傷鏡頭。

如圖7至圖9所示，圖7至圖9左側(cè)均為側(cè)向吹風(fēng)，右側(cè)均為正向吹風(fēng)，在正向吹風(fēng)時(shí)，雖然迎流面的壓力比背流面要大，但由于高壓面積比較小，因而總的合力比較小，只有-0.66n左右。而側(cè)向吹風(fēng)時(shí)，由于迎流面和背流面面積相等，而迎流面滯止區(qū)壓力比較大，因而總的合力比較大，在-2.44n左右，方向與來流方向(y)方向相反。同時(shí)，對于x方向，可以看出，靠近圓柱側(cè)的壓力更大，且遠(yuǎn)離圓柱面(正吹時(shí)的迎流面)壓力和作用面積都比較小，所以總的合力朝x正方向，作用力更大，可達(dá)4.08n左右。同時(shí)，綜合圖7至圖9可得，正向吹風(fēng)時(shí)，樹洞在來流兩側(cè)的壓力基本是對稱的，且受力面積相同，因而y方向的受力幾乎為0。可見，樹洞的受力不盡與壓力分布有關(guān)，還與壓力作用的面積有關(guān)。

如圖10至圖12所示，圖10至圖12左側(cè)均為側(cè)向吹風(fēng)，右側(cè)均為正向吹風(fēng)，從圖10和圖11中可知，側(cè)向吹風(fēng)氣流從圓柱左側(cè)流過后，由于圓柱局部曲率原因，氣流偏向模型右側(cè)，同時(shí)由于圓柱后的流動(dòng)分離，部分氣流“返回”，并與通過巢箱洞口流出的氣流相互碰撞，形成了較為雜亂的渦團(tuán)。另外，在巢箱右側(cè)，來流在巢箱前緣發(fā)生流動(dòng)分離，與正向吹風(fēng)相比，側(cè)向吹風(fēng)在該處的低速區(qū)(分離渦團(tuán))更大，這與來流遇到圓柱和方柱后在連接處的匯合導(dǎo)致該處部分氣流具有向右的速度分量有關(guān)。右側(cè)更大的分離渦團(tuán)和左側(cè)較大的流動(dòng)速度，導(dǎo)致模型后緣整體速度矢量向右側(cè)偏離，因而分離區(qū)更大。從圖12中可知，側(cè)向吹風(fēng)下，巢箱主要面在x和y方向的壓力差都比較大，因而在壓力作用面積相近的情況下，兩個(gè)方向作用力也較大，可達(dá)到3-4n。從圖中可知，兩個(gè)方向的作用力方向均為正。另一方面可得，x方向由于高壓面積比y方向小，因而受力也比較小。這也可以解釋正向吹風(fēng)時(shí)兩個(gè)方向的受力大小和方向。

因此，本發(fā)明流線型人工樹洞相比于傳統(tǒng)六面體巢箱在相同條件下，所受到的力最小。

本實(shí)施方式只是對本專利的示例性說明，并不限定它的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以對其局部進(jìn)行改變，只要沒有超出本專利的精神實(shí)質(zhì)，都在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)。