TDR研制与应用方面的若干进展

通过分析近年来国内外关于TDR的文献，总结了TDR研制与应用方面的若干新进展，概括了在使用TDR时应注意的几个问题。结果表明，线圈型TDR探针可很好地解决TDR探针在物理长度上的限制；多功能TDR探针可用来同时测定含水量与基质势、含水量与土壤热学性质、含水量与盐度和温度。当温度在5～45℃之间变化时随着温度的升高，TDR在沙壤土中测定的土壤含水量降低，而在粘壤土和有机质含量高的土壤测定的土壤含水量值升高。TDR探针应以合适的角度插入土壤，同时尽量避免摇摆、两探针不平行插入等误操作。     

东北黑土区TDR测定农田土壤含水量的室内标定

土壤水分标定是利用TDR监测农田土壤水分过程中的必要环节.以东北黑土区农田土壤剖面深度上的4种典型介质（黑土层、母质层、过渡层、砂砾层）为试验对象,利用“由湿到干”的土柱试验方法,用烘干法对TDR进行室内标定研究.结果表明：1）TDR内置土壤标定曲线测定的含水量明显低于烘干法测量的含水量.在TDR法土壤含水量标定时,指数关系比线性关系具有更高的标定精度.2）单一介质的TDR法土壤含水量标定曲线对自身介质的标定精度高（最大绝对误差3.2％）.3）混合介质的TDR法土壤含水量标定曲线的标定精度较高（最大绝对误差6.6％）,可用于不同介质TDR法土壤含水量标定.本研究结果可用于研究区及类似区域修订TDR法含水量测定结果.     

土壤电导率对时域反射仪测定土壤水分的影响

试验通过往土壤中加入电介质溶液 ,以及在不同粘粒含量土壤上用时域反射仪 (TDR)测定土壤含水量 ,研究结果表明 :在较低含水量情况下 (砂土 <0 1 5cm3cm- 3,砂质壤土 <0 .1 8cm3cm- 3) ,电导率的增加不易引起TDR测定值的明显偏差 ;但在较高含水量下 ,当溶液电导率增加到 8dSm- 1 (砂质壤土 )和 1 1dSm- 1 (砂土 )时 ,TDR测得的含水量值明显高于实际值。在较高电导率 ( <1 6dSm- 1 )下 ,K0 .5a 与实际含水量仍呈较好的线性关系 ,但电导率引起的介电损失影响了K0 .5a ～θ线性关系的斜率和截距。本文给出了考虑电导率影响的K0 .5a ～θ线性关系的校正方程。土壤粘粒含量的增加也会引起TDR测定偏差 ,在低含水量时测定值偏低 ,在高含水量时测定值偏高。粘粒含量 <5 0 %时 ,测定偏差 <0 .0 2cm3cm- 3。     

利用热脉冲-时域反射技术测定土壤水热动态和物理参数 Ⅰ.原理

由于土壤特性的时空变异性 ,对土壤含水量、温度、热特性以及其它物理参数的动态监测是土壤学研究的重要课题。本文以热脉冲技术和时域反射技术的理论为基础 ,介绍了利用热脉冲技术 时域反射技术 (Thermo TDR)连续定位测定土壤含水量、电导率、温度和热特性的原理 ,并利用土壤热特性与容重和含水量的关系 ,导出了土壤容重、饱和度和通气孔度的计算公式。     

美国有关砂壤土采用节水灌溉的研究

时畴反射仪 (TDR)已经改变了测定土壤水分含量的方式。与时畴反射仪相似的另一种仪器是频域反射测量仪 (简称FDR) ,已应用于农业灌溉制度中。将移动FDR的探针垂直插入地下 0 6m来测定土壤湿度。美国学者C .A .M .Laboski等人在不同地点种植 3种不同作物 (玉米、大豆和春小麦 ) ,选择 2个生育期测定不同日期的土壤湿度。运用最新的灌溉制度中支票簿法 ,结果证明简单易行。快速且移动的频域反射测量法能准确测定田间土壤含水量和提高土壤水分利用效率 ,并能减少潜在的渗漏。     

TDR系统在紫色土坡耕地径流小区土壤水分自动监测中的应用

介绍了TRASE-TDR系统的原理及其在紫色土薄层坡地小区连续自动监测中的应用。试验采集波导管附近土样进行烘干法测定,验证TDR测定结果,并选择一场典型降雨进行紫色土坡耕地土壤水分动态分析。结果表明:TDR所测的结果与烘干法测定的土壤体积含水量之间呈很好的线性相关关系;坡下表层(15 cm处)土壤体积含水量低于坡上、坡中土壤体积含水量,坡下亚表层(25 cm)土壤含水量高于坡上和坡中,其分布差异与土壤容重有一定相关性。     

温度和水分对华中地区菜地土壤氮素矿化的影响

为研究华中地区菜地土壤的矿化特征和矿化规律,拟定菜地土壤合理的氮肥施用量,本文以华中地区两种典型菜地土壤——黄棕壤和潮土为研究对象,利用室内连续培养试验研究了温度、水分对菜地土壤矿化的影响。结果表明,黄棕壤的矿化速率和氨化速率均随着温度的升高而升高;硝化速率在15%和25%含水量下随温度的升高而升高,而在35%含水量下随温度的升高而降低。潮土矿化速率在15%含水量时随温度的升高而升高,而在25%和35%含水量下随温度的升高先增加后减小;硝化速率在15%和35%含水量时随温度的升高而增加,25%含水量时随温度的升高先增加后降低;氨化作用随温度的升高而降低。黄棕壤的矿化量在含水量为25%、温度35℃时高达34.9 mg.kg 1;潮土的矿化量在含水量为25%、温度为25℃时最高,为63.9mg.kg 1。不同温度下潮土矿化量均大于黄棕壤。黄棕壤的氨化速率随含水量的增加而增加,硝化速率随含水量的增加而降低,矿化速率则在含水量25%时最大。潮土的氨化、硝化和矿化作用随水分变化不明显。本研究还发现,25%的含水量是黄棕壤微生物活性的水分临界点,潮土的水分临界点不明显。通过对土壤氮素的矿化速率与水分含量和温度之间的函数关系模拟发现,黄棕壤模拟效果好于潮土。     

低频探地雷达地波法测定土壤含水量的可行性研究

利用地波法来探讨低频探地雷达(GPR)在土壤含水量测定方面的可行性。分别采用50 MHz和100 MHz天线的探地雷达地波法对黄淮海平原潮土地区砂壤土和砂土中的含水量进行了探测研究。结果表明,50 MHz天线GPR分辨率过低,在砂土和砂壤土中均无地波信号。100 MHz天线在砂壤土中无地波信号,但在砂土中可清晰读取出空气波和地波。TDR测得含水量为6.3%的砂土,用100 MHz天线地波法3次测定结果分别为5.9%,6.2%和6.5%,绝对误差均在0.4%以内。采用共中点法(CMP)和固定间距法(FO)相结合探测土壤含水量,在FO最佳天线间距1 m时测得灌水前后的砂土含水量分别为6.5%和20.2%,与TDR测定结果6.3%和19.7%相比,绝对误差在0.5%以内。100 MHz天线CMP和FO相结合的方法兼顾了CMP法读取地波的精确和FO法的快速便捷,在砂土的含水量测定应用中是可信、可行的。     

烘干称重法与TDR法观测土壤湿度的比较研究

采用烘干法、TDR法(路格L99-TWS-2型)测量法两种方法在凉山会东县姜州镇马许村的烟田,对覆膜和未覆膜两种不同地表模式下的土壤湿度进行测定,比较分析了两种测量方法的效果。研究表明:1)在同一地段、同一气候环境、同一地表覆盖情况下,烘干称重法和TDR法测量所测得土壤湿度变化趋势总体是一致的,其中覆膜状态下两种测量方法所测的土壤含水量之间相关系数为0.905 4,未覆膜状态下两种测量方法所测的土壤含水量之间的相关系数为0.880 3;2)在土壤含水量接近田间持水量时,两种测量方法所测得土壤含水量的相关性最大,其中,覆膜和未覆膜状态下两种方法所测的土壤含水量相关系数分别为0.974、0.927。     

黄土高原土壤水分的自动监测——TDR系统及其应用

TDR(Time Domain Reflectory)——时域反射仪是一种用于测量土壤水分的仪器 ,这是一种利用电磁脉冲方法 ,根据电磁波在介质中传播速度来测试介质的介电常数从而测定土壤水分的仪器。本文介绍了一套 TDR系统的组成和测量方法 ,并对测量结果进行了室内和野外校正 ,结果表明 ,野外校正比较符合实际情况 ,可以作为黄土高原地区进行 TDR校正的参考。由于具有快速、准确等优点 ,能自动、连续地监测土壤含水量 ,TDR是一种值得推广的土壤水分测定仪器