TDR技术测定土壤溶质及标定研究

根据TDR(Time Domain Refletrometry,时域反射仪)测量土壤水分和土壤电导率的基本原理,结合德国产TRIME-FM型TDR测定基本原理,以黄河上游宁夏惠农县典型的黄河淤积平原的主要质地土壤为对象,进行了TDR在测定土壤盐分(或电导率)方面的研究,并对其进行标定,得出TDR在不同含水率时测定土壤盐分(或电导率)的半理论半经验的公式.结论可供黄河淤积平原地区应用时参考.     

TDR技术测定盐碱地土壤盐分和水分及标定研究

根据TDR(Time Domain Refletrometry,时域反射仪)测定土壤水分和土壤电导率的基本原理,使用德国生产的TRIME型TDR测定仪,以塔里木河上游地区盐碱地土壤为对象,进行了土壤盐分(或电导率)和土壤含水率方面的测定研究,并对其进行标定,得出了不同含水率下土壤盐分(或电导率)的半理论半经验的公式。其目的旨在为TDR法在塔里木盆地盐碱地土壤水分和盐分测定中的应用提供理论支持。     

利用TDR对不同盐分土壤水分含量的测定

通过室内模拟设定不同盐分含量土柱,比较TDR输出电压值和烘干法测定的水分含量值,探讨土壤盐分含量对TDR测定土壤水分含量的内在影响。结果表明：随着土壤中盐分含量的增加,TDR测定数值明显增大;土壤电导率（σ）<2.56 dS/m时,TDR测定电压与烘干法测得水分含量显著正相关(r>0.882);σ>3.2 dS/m 时,测定数值不能很好地反映土壤水分含量变化。比较TDR测定低盐条件下土壤水分含量发现,当土壤水分含量较大时,TDR测定相对误差较小,土壤水分含量较小时,TDR测定相对误差较大。根据分析结果构建TDR测定土壤水分的综合模型,结合大田验证,并对模拟值和实测值进行精度比较分析,表明该综合模型能够较好的模拟农田墒情状况。     

祁连山自然保护区祁丰林区森林土壤电导率和盐分含量

在祁连山自然保护区祁丰林区分布的4种典型森林植被采集土样,采用电极法和质量法对其电导率和盐分含量进行测定分析.结果表明:4种森林植被土壤中的电导率和盐分含量变化规律各不相同,其中青海云杉林和祁连圆柏林土壤剖面不同土层的差异不显著(P>0.05),而青海云杉-祁连圆柏混交林和灌木林土壤剖面40～60 cm土层显著高于其他土层(P<0.05).青海云杉林、祁连圆柏林、青海云杉-祁连圆柏混交林和灌木0～60 cm土层的土壤电导率和盐分含量分别为0.228、0.187、0.213、0.260 ms/cm和0.602、0.481、0.558和0.678 g/kg,4种森林植被土壤未发生盐渍化现象.另外,4种森林植被土壤电导率(y)和盐分含量(x)之间的回归方程为y=2.7947x-0.0398(R2=0.9997,P<0.01).     

土壤含水率和盐分对土壤电导率的影响

基于电流－电压四端法的“polar-dipole array”形式,以壤土作为研究对象,对土壤含水率和土壤盐分与土壤电导率之间的相互关系进行了试验研究,结果表明,在土壤盐分和含水率2个相关因素中,土盐分对土壤电导率的影响较土壤含水率要大得多。     

膜下滴灌条件下棉田耕层土壤中盐分变化的影响因素研究

本研究运用SP-3型棉田信息采集与精量灌溉控制系统，对棉田耕层土壤电导率、土壤含水量、温度变化进行连续的动态监测。结果分析表明，土壤盐分变化范围在3．1～6．5g／kg，土壤含水量在15．13％～30．54％，温度在17．25-31．00℃，并且土壤盐分与土壤含水量之间呈极显著负相关（R=-0．836），与温度呈极显著正相关（R=0．729），说明土壤含水量和温度的变化极大程度地影响着土壤盐分的变化和积累。     

电导率结合质量法测定沿海地区盐渍化土壤水溶性盐含量的可行性研究——以东营市为例

为实现对盐渍化土壤含盐量的快速准确测定，以东营市为例，对盐渍化土壤水溶性盐含量（y,g/kg）与浸提液电导率（EC，μs/cm,x）的相关性进行了分析，得到回归关系式为y=0.003 5x-0.107 6(r=0.995 2)，二者相关性达到了极显著水平；在此基础上，对电导率结合质量法批量测定盐渍化土壤水溶性盐含量的可行性进行了分析验证，结果表明，东营市区域内含盐量为1.0～24.1 g/kg或EC为260～6 590μs/cm的盐渍化土壤，采用电导率结合质量法测定结果与质量法测定结果的相对偏差符合《森林土壤水溶性盐分分析》（LY/T 1251—1999）“全盐量（质量法）与离子总量之间的允许偏差”规定。提出的电导率结合质量法对我国沿海地区盐渍化土壤水溶性盐含量的批量快速检测具有一定的参考价值。     

博斯腾湖西岸湖滨绿洲芦苇地土壤特征分析

以博斯腾湖西岸湖滨绿洲芦苇地为研究区,分析不同长势芦苇地土壤特征,建立土壤主要特征因子与芦苇长势之间的回归模型。结果表明:芦苇地土壤盐分质量分数与电导率之间存在显著正相关,相关系数为0.97,土壤氧化还原电位(ORP)与pH间存在极显著负相关,相关系数为0.98;土壤盐分质量分数和电导率具有明显表聚现象,在0~10cm土层中,盐分质量分数占0~50cm土壤盐分总量的58.08%,电导率占0~50cm总电导率的45.21%;土壤盐分质量分数和pH是影响芦苇长势的主要特征因子,芦苇株高和土壤盐分质量分数之间的回归方程为H=0.01S3-0.27S2+1.15S-1.19,R2=0.88,芦苇生长最适盐分质量分数在3.80~4.40g/kg;芦苇数量与土壤pH间的回归方程为M=-196.71pH+1 741.80,R2=0.92,芦苇生长最适pH为7.80(F95%)。     

2265FS土壤原位电导仪测定结果与土壤含盐量的关系

运用烘干法对天津不同地区土壤含盐量进行测定,对其结果与2265FS土壤原位电导率仪测定的土壤电导率和土壤浸提液电导率进行相关分析,并建立线性回归模型。结果表明,2265FS电导率仪测定的土壤溶液电导率与土壤含盐量之间(r1)以及土壤浸提液电导率与土壤含盐量之间(r2)极显著正相关。2265FS电导率仪测定结果可靠,在实际工作中可以通过该仪器测得的土壤溶液电导率和土壤浸提液电导率对土壤含盐量进行快速测定,其测定回归模型分别为y赞=0.152 6+6.941 7×10-5x和y赞=0.097 3+1.146 3×10-4x,前者更加快速、简便,后者测定结果更为精确。     

渭北地区土壤剖面电导率年内动态变化及影响因素

【目的】研究陕西渭北地区土壤电导率动态变化及其影响因素,旨在为渭北地区土壤盐碱化治理提供理论依据。【方法】在陕西渭北土壤盐碱化集中的区域富平县、临渭区、蒲城县、大荔县、合阳县共选择28个农田土壤作为监测点,按土壤表层盐分含量的高低,分为高含盐量区和低含盐量区,分别于2015年8月(夏季)、2015年11月(秋季)、2016年2月(冬季)、2016年5月(春季)测定监测点土壤电导率、含水量和温度。【结果】1)土壤电导率在高含盐量区年内动态变化为夏季春季秋季冬季,在低含盐量区动态变化为春季夏季秋季冬季;高含盐量区受水分、温度、海拔和是否灌溉各因素综合影响,低含盐量区受温度和海拔影响较大。2)年内土壤剖面上,温度对电导率的影响大于水分对电导率的影响,且温度的影响程度随土层深度的增加呈减小趋势,水分的影响程度随土层深度的增加呈增加趋势。3)夏、春、冬季土壤电导率受水分的影响较大,年内土壤含水量在15%~30%时对土壤电导率有明显影响。【结论】渭北地区剖面土壤电导率在各季节间存在差异,四季内的主要影响因素是水分,土壤剖面中的主要影响因素是温度和水分。     

基于电磁感应仪的田间土壤盐渍度及其空间分布定量评估

 【目的】阐明黄河三角洲地区土壤盐渍化空间变异特征,探讨利用电磁感应仪定量评估田间土壤盐渍化的空间分布。【方法】运用电磁感应仪(EM38和EM31)及其移动测定系统,结合GIS和地统计学方法, 研究了该地区典型地块土壤盐分与磁感表观电导率间的响应关系,分析了表观电导率的空间变异特征,并对土壤盐分空间分布进行了定量评价。【结果】土壤表观电导率与盐分含量具有良好的相关性,采用EM38h＋EM31h的优化测定组合可以提高土壤盐分的解译精度;表观电导率EM38h、EM31h的空间变异结构都表现出复合的尺度效应,较好地符合球状套合模型;EM31h的空间自相关程度强于EM38h,短程变异是构成EM38h、EM31h空间异质性的最主要部分;结构性因素是主导土壤盐分空间分布格局的最直接因素,随机性因素是加快盐分分布格局形成的重要因素。由盐渍化分级可知：研究区总体属于重度盐化土类型,且呈现一定的盐分表聚趋势;各土层中几乎不存在非盐化土,盐土与重度盐化土是最主要的土壤类型。【结论】该研究结果为不同尺度(从农田到区域)土壤属性调查与质量评价提供参考依据,并为农业水土资源的高效利用提供指导。     

沼液用量对设施土壤养分和盐分累积与迁移的影响

为研究规模养猪场沼液替代化肥施用对土壤养分和盐分含量的影响,以安康市某农业园区设施菜田为研究对象,以当地常规施用化肥量为对照处理,在常规化肥量减半的条件下,设计3个不同沼液用量处理,在大棚菜田中连续进行3 a定点田间试验,在大棚蔬菜收获后以20 cm为采样单位,分层采集各处理土壤剖面土壤样品,测定土壤样品中的碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全铜、全锌含量及电导率。结果表明,随着沼液施用年限的增加,土壤剖面中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全铜、全锌含量和电导率均相应增加,且氮、磷、钾及盐分随着沼液用量的增加向深层土壤迁移量相应增加的趋势,当沼液年用量为1 600 m~3/hm~2时,养分和盐分累积与迁移量明显超过常规化肥处理,说明大量施用沼肥在提高土壤养分含量的同时,土壤养分和盐分的累积及向土壤深层迁移会给土壤环境带来较大的污染风险。建议在当地土壤条件下,在严格化肥用量的前提下,设施农业年沼肥施用量不超过800 m~3/hm~2为宜。     

哈尔滨市郊设施土壤积盐规律的研究

通过对哈尔滨市郊不回种植年限的设施栽培土壤耕层取样和典型土壤的分层取样研究,结果表明,设施土壤在种植3-5a后,土壤耕层盐分积累比较迅速,设施土壤与露地土壤电导率比值为3．97;在种植20-22a后,设施土壤的盐分含量已是露地土壤的9．81倍,盐分积累严重。设施土壤中的离子组成中阳离子以Ca^2＋居多,阴离子以NO3^-为主,随着种植年限的增长,土壤中盐分离子都呈现出积累的趋势。NO3^-、Ca^2＋含量与电导率呈极显著的正相关（R=0．850＊＊,R=0．955＊＊）。设施土壤中,盐分的运移同时存在着明显的向底层迁移和向表层聚集两种方式,但以表聚为主。     

干湿季节下基于遥感和电磁感应技术的塔里木盆地北缘绿洲土壤盐分的空间变异性

土壤盐渍化问题是制约干旱半干旱区植被生长最主要的生态环境地质问题,也是影响绿洲农业生产的障碍性问题。而将遥感与近感技术相结合,是当前评价、监测及预报土壤盐渍化程度的先进方法。以新疆塔里木盆地北缘的渭干河-库车河三角洲绿洲为例,以遥感数据和解译后的电磁感应数据为基础数据源,利用解译后的数据结合GIS和地统计学知识以及野外实测所得到的土壤电导率和盐分资料,分别采用泛克里格(Universal Kriging)、光谱指数回归(Spectral Index Regression)和回归残差泛克里格(Regression-Universal Kriging)3种方法研究了该地区两个关键季节(干季和湿季)土壤盐分的空间变异特征。研究结果表明:研究区的土壤浸提液电导率EC_1:5和土壤盐分呈现显著相关,可以用EC_1:5来代替土壤的全盐量进行分析;电磁感应仪(EM38)所测各季节土壤表观电导率与EC_1:5的相关系数均达到1%显著水平,以表观电导率垂直读数(EM_V) 和水平读数(EM_H)为自变量的多元回归模型拟合效果较好;研究区各季节的表层土壤电导率的空间分布均表现为强相关性,说明土壤采样点间的内部结构性良好,采用能够充分考虑到干旱区表层土壤电导率空间变异的尺度依赖性的球状套合模型,能够更好的拟合土壤表观电导率的空间结构;经过精度比较,回归残差泛克里格法为最优预测方法,这表明将遥感和电磁感应技术相结合,能够有效的提高预测与评估土壤盐分空间分布的精度,为精确地进行土壤盐分预测以及土壤次生盐渍化的防控提供了一定的依据。     

TDR测定不同湿度土壤含水量的精度比较研究

[目的]探讨TDR测定土壤含水量的原理,找出TDR测量土壤含水量的适合范围.[方法]用波兰TDR/MUX/mpts水分测定仪,对不同湿度土样的体积含水量进行测定,同时用烘干法和环刀法分别测量其质量含水量和容重,然后转化成体积含水量与TDR的测量值进行比较.[结果]对于质量含水量为0～5％之间的干燥土壤和质量含水量为22％以上的湿润土壤,TDR的测量精度较低.与烘干法相比,绝对误差均大于2％,相对误差大于10％.对于质量含水量为5％ ～22％之间的土壤,TDR的测量精度较高.[结论]在湿润或半湿润地区,TDR法测量土壤体积含水量有较高的精度.     

灌溉水对大棚番茄生长及土壤盐分的影响

针对西北地区水资源短缺问题,进行了不同电导率灌溉水对大棚番茄植株生长和土壤盐分影响的试验。试验共设3种灌溉处理:电导率3.3 mS·cm~(-1)井水(E1)、电导率1.9 mS·cm~(-1)井水(E2),雨水电导率0.3 mS·cm~(-1)(E3)。结果表明:随灌溉水电导率增加,番茄株高和茎粗呈降低趋势。与E1处理相比,E2和E3处理均显著增加番茄茎粗(P≤0.05),增幅为29.5%～70.7%。番茄茎叶和根鲜重随灌溉水电导率的增加而降低。表层土壤水溶性盐总量随灌溉水电导率的增加而增加。可见,在本研究地区,电导率高的灌溉水会影响番茄生长,灌溉水是造成设施土壤盐分累积重要原因。     

大棚土壤浸提液电导率与盐分关系的研究

采集具有次生盐渍化特征的大棚土壤,对土壤浸提液电导率和盐分化学性质进行相关性分析.结果表明,土壤浸提液总盐含量(SSC)、Cl-和Ca2 是影响土壤浸提液电导率的主要因素,NO-3、K和Na 对土壤浸提液电导率直接效应并不明显,而主要通过其它各化学性质要素的影响产生间接效应,使其与土壤浸提液电导率间仍有较大的相关系数;土壤浸提液离子强度与其电导率亦显著相关,并可表示为I=0.017 6EC.     

蚌埠地区设施土壤酸化与盐渍化状况测定与评价

通过测定土壤剖面各层次中的pH值和电导率对蚌埠市怀远和固镇两地不同年限设施土壤的酸化和盐渍化状况进行了分析研究。结果表明,大棚内土壤表层的电导率是露地土壤相同层次的2.5-5.7倍,盐分主要聚积在0-15 cm土层中,尤其是0-5 cm层次中;随着大棚使用年限的延长,电导率增加而pH值降低,pH值与电导率有极显著的负相关;固镇砂姜黑土地区盐分累积较严重,土壤酸化速度较快,一般使用5 a就显著酸化和盐渍化,而怀远潮土区10 a以上的大棚才有明显的盐渍化。     

芦苇对黄河三角洲湿地土壤理化性质及盐分的影响

为了研究黄河三角洲湿地芦苇(Phragmites australis)不同生长时期、不同深度(h)土壤理化性质及盐分的分布规律,采用野外土壤样品采集和室内测定相结合的方法,旨在探索芦苇对黄河三角洲湿地的改良效果。结果表明：芦苇不同生长期表层(0+随着芦苇生长呈逐渐升高的趋势。     

土壤空间变异性理论在海涂土壤研究中的初步应用

本文系统论述了土壤空间变异性研究的理论与方法，并首次把这一理论与方法应用于海涂土壤电导率的空间变异性研究，结果表明，海涂土壤电导率的空间变异结构确实是存在的，并表现为线性模型，所研究地块上土壤电导率空间变异结构的变程约为６．０米，这一结果对测定田间土壤的平均电导率具有重要的指导意义。