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相似文献
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1.
为了方便有效地测定植物的蒸散,同时也为水分利用研究提供测试精度高、稳定性好的简单易用的仪器,开发研制了LG-Ⅰ大型自动称量式蒸渗仪监测系统。此系统采用自行研制的高精度弹簧、高精度SQC-A500 kg悬臂梁传感器、垂直升降调整支架和计算机软件控制处理程序。该仪器应用结果表明:与国内使用的同类蒸渗仪相比,其具有测试精度高、性能稳定、重复性好的特点,仪器最大绝对误差为±25 g(相当于0.012 mm水柱),最大相对误差0.7%,完全可以满足实际应用的技术要求。此系统的测定值较好地反映了植物在短时段内的土壤水分蒸散变化情况,是一种比较方便实用的测定盆栽植物蒸散的仪器。  相似文献   

2.
作物蒸散量测量与估算在农业方面有着重要作用,而当前对于作物蒸散量的估算主要以试验的方式进行,有一定局限性,且测量面积小,与实际应用还有一定距离。针对以上问题,该文在已有24座小型称重式蒸渗仪基础上,集成RGB成像传感器、多光谱成像传感器和二维激光扫描仪于一体,配合龙门架进行移动控制,构建称重式蒸渗仪植物表型监测系统,实现18 m~2植物生长过程中的RGB、红(668 nm)、绿(560 nm)、蓝(475 nm)、红边(717 nm)、近红外(840 nm)图像信息和植株高度信息的自动监测。最后通过试验,在已设定好的常用速度下,系统单趟运行用时142 s,可采集28组RGB、多光谱图像及所有植株高度信息,速度相对误差在1.8%~6.0%之间。通过对获取的夏玉米多光谱图像和激光扫描仪数据信息分析,系统能够可靠获取归一化差异植被指数等作物指数及植株高度信息。并结合气象站数据,对冬小麦主要耗水期的RGB图像进行分析,对其蒸散量进行了估计,与蒸渗仪获取的实际蒸散量对比,其平均相对误差为16.62%。该系统为大面积作物蒸散量的实时监测和精确诊断以及作物生长状况研究提供有效技术与装备支撑。  相似文献   

3.
正|全自动遮雨棚|全自动遮雨棚应用在水分控制试验上。降雨、降雪自动关闭,天晴自动打开。可以内安装人工模拟降雨等扩展系统。|土壤水分控制池|土壤水分控制池是一项重要的土壤生态监测设施,应用于植物控水实验,根系观测。|水面自动蒸发站|水面蒸发作为蒸发能力的表征,是水资源评价工作必须涉及的分析内容,实现自动化测量日蒸发量。根据要求可制作各种面积的自动蒸发站。|蒸渗仪|高精度称重蒸渗仪采用差分式双称重系统,测量面积0.1平方米至16平方米。|自动监测系统|普荟自主研发的自动监测系统,可对接到云端数据中心,随时线上查看数据。  相似文献   

4.
称重式蒸渗仪测定作物蒸散量(ET)是公认的一种标准测定方法。大型称重式蒸渗仪因单点独立安装而无法进行不同处理的重复试验,小型蒸渗仪则可解决该问题,但目前对于小尺寸蒸渗仪的适用性尚无统一结论。本文利用1m2(SL)、2m2(ML)和4m2(LL)3种不同面积的蒸渗仪在冬小麦(2012年11月21日播种,2013年6月20日收获)和水稻(2013年6月22日移栽,2013年10月28日收获)整个生长季进行连续蒸散量观测,筛选无有效降水日的数据进行对比分析。结果表明:(1)在冬小麦和水稻生长季内,SL(小)蒸渗仪所测蒸散量日内变化均表现出较大的变化幅度,ML(中)蒸渗仪所测蒸散量日内变化趋势均与LL(大)蒸渗仪所测一致,日内变化比较平稳;(2)ML蒸渗仪所测日蒸散量与LL所测结果的相关性最好(P0.01);(3)SL蒸渗仪所测水稻日平均蒸散量和蒸散总量与LL接近,所以可将SL蒸渗仪替代LL测定水稻日平均蒸散量和蒸散总量;ML所测冬小麦和水稻的日平均蒸散量及蒸散总量均比LL明显偏小,蒸散总量偏小主要由于拔节后较大的日蒸散量偏差导致。  相似文献   

5.
气体射流冲击干燥含水率在线监控系统设计   总被引:3,自引:3,他引:0  
针对气体射流冲击干燥过程中自动称量受风速、设备运行振动、干燥温度等因素影响的问题,设计了新型干燥设备监控系统,实现了干燥过程中物料质量及含水率的自动获取、即时查看及数据显示和存储。系统通过"停机-稳定-称量-启动"自动称量流程及分温度段分载荷区间线性化校准等方案,有效保证了自动称量精度,通过将从机控制器的运行状态纳入到系统运行逻辑判断中,保证了系统长期运行的可靠性和安全性。系统称量量程0~2 000 g,最小分度值1 g。试验表明:自动称量系统相对误差小于0.7%,含水率(湿基)分析误差在±0.9%范围内,满足了干燥过程中在线物料质量及含水率监测需要。该系统为多种物料的干燥进程判断及产品质量保证提供了自动化监控平台。  相似文献   

6.
基于热脉冲技术的能量平衡方法是一种原位实时监测土壤蒸发速率技术。热脉冲方法的准确性受地表气象条件、土壤类型等因素影响,目前该技术多应用于质地较砂北方旱地土壤。为进一步验证热脉冲方法在质地较黏的南方红壤上监测蒸发速率的适用性,该研究利用热脉冲传感器与微型蒸渗仪开展了为期30 d的监测试验,对比了热脉冲能量平衡方法与微型蒸渗仪测得日蒸发速率以及累积蒸发量,并通过监测土壤含水率变化和气象因子,评价了红壤区土壤蒸发的主要影响因素。结果表明,热脉冲方法测得的日蒸发速率与微型蒸渗仪监测值变化趋势相同,试验期间两种方法测得日蒸发速率最大相差0.80 mm/d,最小相差0.02 mm/d,决定系数R2=0.52。两种方法测得的累积蒸发量随时间变化值之间具有更强的相关性(R2=0.99),30 d内微型蒸渗仪监测的总累积蒸发量为19.3 mm,热脉冲方法监测的累积蒸发量为24.4 mm。由于降水影响,微型蒸渗仪漏测了7 d的蒸发速率,剔除该7 d数据后,二者仅相差4.6%。相比于传统的微型蒸渗仪法,热脉冲方法具有自动化的优点,且能够实时监测剖面微尺度(mm尺度)上蒸发动态。研究区红壤的日蒸发速率与各因子的相关程度由大小为土壤含水率、净辐射、风速、气温。研究结果表明热脉冲能量平衡方法能够准确地监测南方红壤区土壤蒸发动态,研究可为红壤区水热循环研究提供技术和理论支撑。  相似文献   

7.
基于BP神经网络的冬小麦耗水预测   总被引:6,自引:2,他引:4       下载免费PDF全文
该文根据中国科学院禹城农业试验站2003-2006年冬小麦季的气象资料和大型称重式蒸渗仪观测资料,把实测作物系数作为作物因子指标,建立了以日最高温度、日净辐射、实测表层60 cm土壤含水率、日序数和作物系数为输入因子,蒸渗仪实测蒸散量为输出因子的BP神经网络预测模型,神经网络拓扑结构为5-9-1,训练函数为Trainbr。检验结果表明冬小麦耗水量模型预测平均相对误差为13.1%,预测值和实测值的均方根误差为0.88 mm,模型预测Nash-Sutcliffe效率指数为0.865,预测效果较好,可满足生产需要。  相似文献   

8.
大型高精度土壤蒸渗仪的计算机测控   总被引:4,自引:0,他引:4  
介绍了中国生态网络研究中研制的计算机控制大型称重式高精度土壤蒸渗仪自动测试系统。重点介绍了该系统计算机测控部分的功能、设计思想、硬件结构及软件组成。  相似文献   

9.
内陆河下游民勤绿洲主要防风固沙植被生态需水量研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
通过大型蒸渗仪和植物径流测定系统对民勤绿洲5种主要防风固沙植物单株生态需水进行了测定,并结合G IS和野外调查,确定不同植被类型的面积、生态需水定额和生态需水量;通过天然降水与生态需水的耦合,分析了不同植被类型生态需水的时空变化规律。研究表明,5种植物年平均单株最大生态需水定额分别为:沙枣1597.4 mm、新疆杨806.77 mm、梭梭534.05 mm、柽柳426.76 mm、白刺318.83 mm;5种植被年最大生态需水总量为2.29×108m3;实际生态需水量分别为:新疆杨0.29×108m3、沙枣0.69×108m3、梭梭0.44×108m3、柽柳0.05×108m3、白刺0.02×108m3,总实际生态需水量1.49×108m3,减去0.35×108m3有效天然降水用于植被生态需水,另需1.14×108m3的生态需水,占民勤绿洲总用水量的14.92%;降水高峰期与植被生态需水的高峰期一致,主要集中于6,7,8,9四个月,分别占全年的74.1%和77.25%;有效降水对杨树、沙枣、梭梭、柽柳和白刺生态需水的贡献率分别为8.59%,10.29%,43.25%,58.4%和196%。  相似文献   

10.
暴雨条件下北京山区主要乔木蓄水能力研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
利用大型称重式蒸渗仪记录2012年7月21-22日北京暴雨全过程下土体水重的变化,分析不同树种土体水重的增幅和总量的差异.同时运用土壤三参数测定仪对蒸渗仪的不同深度土体中土壤含水率进行观测,分析降雨过程中各层含水率的动态变化.结果表明,暴雨条件下蒸渗仪土体水重呈先猛增后缓增的趋势,五角枫的土体水重增加最多,渗漏量最少;油松土体水重增加最少,渗漏量最多.土体水重大小依次为:五角枫>侧柏>空地>油松.不同深度土层在暴雨过程中都有水分猛增的过程,表层土发生较早,且增幅大;深层土发生晚,增幅小.五角枫各层土体的含水率最高,油松的最低,含水量大小依次为:五角枫>空地>侧柏>油松.  相似文献   

11.
The water balance of a certain soil profile in a certain time interval is subjected to changes of soil water content within the respective profile, and fluxes at its upper and lower boundary. Weighing lysimeters are valuable instruments for water‐balance studies. Typically, mass changes—thus, changes of soil profile water content—are detected by a weighing system, while seepage water outflow is measured by a tipping bucket, and precipitation data originate from a rain gauge. Hence, evapotranspiration as unknown component can be determined by solving a simple water‐balance equation. However, using separately measured precipitation data may cause implausible (negative) evapotranspiration. In this study, change of soil profile water content, seepage water, precipitation, and evapotranspiration were determined directly from 10‐min lysimeter data from 2011. Precipitation measured with the lysimeter was in total 20% greater than rain‐gauge values. Even dew formation was measured and considered as water‐balance component; however, its total amount was rather low. Evapotranspiration calculated on daily and hourly base indicated a sound correlation with measured data, but measured values were considerably smaller. Both calculated and measured dew amount were of the same magnitude. Comparison of lysimeter evapotranspiration with daily calculations (neglecting dew) and hourly computation (considering dew) delivered similar results. Generally, the utilized lysimeter facility and the specific data management provided sound water‐balance components with high accuracy and temporal resolution, respectively.  相似文献   

12.
Presently, the soil water balance of flood‐influenced soils in fluvial plains is insufficiently described. The new development of a weighable groundwater lysimeter is the basis for recording the water‐balance components precipitation, evapotranspiration, groundwater recharge, capillary rise, and interaction with the water course. Soil‐hydrologic measuring setups at two floodplain sites of the Elbe river serve for direct comparability of lysimeter measurements with data obtained on site. A groundwater control was designed for lysimeters that automatically adjusts the current groundwater level at the floodplain measuring setups and quantifies inflow into or outflow from the lysimeter. It turned out that the lysimeter developed is capable of identifying the individual water‐balance quantities at high accuracy. Contrary to previous assumptions, it was possible to prove groundwater recharge for the floodplain sites.  相似文献   

13.
10 a来民勤县荒漠草地植物群落变化与降雨量的关系   总被引:1,自引:1,他引:0  
[目的]研究甘肃省民勤县荒漠草地植被与降雨量的关系。[方法]采用样线法和针刺法,对民勤县3种立地条件下的荒漠草地10a植被变化进行4次定位监测,用Excel软件分析植被生长和降水量变化的关系。[结果]民勤县大气降水年际间和年内变幅都很大,这对植物生长十分不利。民勤县荒漠草地植被生长所需水分主要依靠大气降水和地下水。西沙窝沙质荒漠草地和红果子井砾质荒漠草地植被完全依靠大气降水存活和生长,植物生长与降水的关系十分密切,其中一年生草本植物最为明显。但是对地下水位较高的白土井盐渍化荒漠草地植物来说,植物生长主要靠地下水,降水将积聚在表层的盐分淋溶到了根系层,对植物生长不利。[结论]民勤县荒漠草地植被生长情况虽然受降雨的影响较大。总体上该县植物生长呈现衰败的趋势,荒漠化也日趋加重。  相似文献   

14.
太行山低山区不同植被群落蒸散与水量平衡研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
杨帆  张万军 《土壤通报》2007,38(3):434-438
通过大型非称重式蒸渗仪方法对黄背草、荆条及二者之间的复合群落的蒸散过程及水量平衡进行研究,结果表明三种植被蒸散规律是以8月为峰值的单峰曲线,且7~9月为蒸散高峰期。三种群落蒸散量比较,5~6月黄背草蒸散量较其它两种植被群落高。然而其它月份蒸散量低,复合群落蒸散量高。三种群落土壤含水量均在7~8月份高,黄背草5~6月土壤含水量较其它两种植被低,9月后土壤含水量较其它两种植被群落高;土壤水势与土壤含水量有着相同的变化;三种群落水量平衡:整个生长季,11%~13%的降雨用于地下水的补给,87%~89%的降雨储存到土壤水库供植被生长。不同植被地下出流量变化不大,植被蒸散量不同主要是消耗土壤水不同所引起的。  相似文献   

15.
This paper considers the development of lysimeters and their role in the evolution of our understanding of the dynamics of water and plant nutrients in ecosystems. Lysimeters are delineated volumes of soil. They can be divided into those filled with repacked soil, and those enclosing an undisturbed monolith. The original repacked lysimeter was developed to investigate the concept that all life stems from water, and is considered to be the first quantitative experiment in history. It focussed on the growth of a willow tree and how much of the increment was derived from the soil solids. From this start some 360 years ago lysimeters quickly contributed to the quantification of the transpiration stream and the differentiation of water loss by evaporation from the soil from loss via the leaves of plants. Chronologically, further development began about 210 years ago with the exploration of whether precipitation could account for all the water moving from the land to the oceans, and was the origin of springs. In part, this required a careful quantification of soil evaporation, runoff and deep drainage. This in turn led to the quantification of the soil water balance. As a result, we are able to predict indices, such as crop water use efficiency, drainage and irrigation requirements, contributions to stream flow, groundwater recharge and nutrient loss by leaching. Recognition that the quantification of drainage and leaching required soils of natural structure and profile integrity resulted in the building of the first monolith lysimeter and the development of ‘pan’ or ‘Ebermayer’ lysimeters. Improved technology allowed a better understanding of the role of soil in the regional water balance through the development of small diameter lysimeters that could be transported to a central location subject to the same climatic variables. In contrast, other technological changes allowed the impact of typical soil management operations carried out using regular machinery to be applied on field‐scale lysimeters. The contribution of the different types of lysimeter to the development of our understanding of soil use and management is considered.  相似文献   

16.
粗放的农田管理措施导致耕地质量连年下降,过量的投入品从农田流失至河流湖泊,特别是农田养分、重金属和农残等的淋溶加剧了农业面源污染的风险。渗漏池作为农业环境监测的重要装置,可分析土壤渗滤液的各成分及其淋洗特征,建立运移模型,评估不同农业措施对农田生态系统的影响,进而为完善农田管理措施提供技术支持。该文针对农业环境研究中的主要渗漏池类型,归纳总结了各类渗漏池的构建与布设方法,对渗漏池中的土壤装填、土壤表层隔离和渗漏液取样的方法等进行了系统描述,分析了不同渗漏池类型的优缺点,讨论了影响渗漏池监测结果的主要因素,并结合渗漏池在农田环境监测中的发展现状,提出了建议与展望。总体而言,各类渗漏池各有优缺点,渗漏池的构建应以具体研究需求为导向,结合地质地形条件、作物种植环境及自身建设水平等情况,在试验可接受的偏差范围和建设预算内,有针对性地构建适宜自身条件平台的渗漏池,从而实现低成本和高精确度的研究体系。  相似文献   

17.
A study was conducted to compare soil leachate chemistry and determine sample size requirements for tension vs pan (zero-tension) lysimeters. Analyses were performed on an annual and seasonal basis for one year of data collected at Pea Vine Hill, a forested site in southwestern Pennsylvania. On an annual basis, SO4 ?2, Ca+2, Mg+2, Mn+2, K+ and specific conductance were significantly higher in tension lysimeter samples but no chemical species were significantly higher in pan lysimeters. Seasonal comparisons indicated chemical differences between lysimeter types were variable with more significant deviations present during wet periods. Nearly all significant seasonal differences were comprised of higher concentrations in tension compared to pan lysimeters. Disparities in leachate chemistry between lysimeter types were ascribed to different sources of water collected by the instruments especially during wet periods. Sample size requirements were calculated for two biweekly periods for each lysimeter type at three confidence levels. Based upon calculated sample demands, pan lysimeter soil leachate chemistry could be characterized with fewer samples than tension lysimeters. Less than .30 samples were generally necessary for pan B-horizon lysimeters at the 70% confidence level. Sample requirements were usually unreasonable at higher confidence levels.  相似文献   

18.
生物质结皮制剂在民勤流动沙区恢复植被的作用   总被引:2,自引:1,他引:1  
利用矿物质材料和生物高分子材料的环境友好和吸湿保水的特性制作形成结皮,对立地条件极端恶劣的流动沙丘进行植被恢复.首先将草籽(黄蒿籽)撒播于目的沙丘表面,然后将与砂土混匀的结皮制剂均匀地撒在沙地表面,最后,洒木质素液使结皮凝固并用围栏封育试验区.通过调查结皮制剂施用后沙丘植物的种类、覆盖度、生长状况等植被恢复指标,分析了生物质结皮制剂在流动沙区植被恢复的效果.研究结果表明:结皮封育区内大量草籽萌发,达1000颗/m2;结皮区植物物种丰富度为13,对照区仅为2,物种多样性和均匀度指数也高于对照区,分别为1.57(Shannon-Weaver index H)、0.41(Simpson index D)和0.81(Pielou index),对照区则分别为0.47、0.40和0.68;结皮区植物生长期较对照延长,2010年早春提前10 d萌发,深秋枯黄延迟约20 d;结皮区植物在干旱季节亦可生长存活;2010年9月,结皮区沙丘植被盖度可达38%,对照区植被盖度仅为4%.研究结果表明该制剂可能在寒区旱区困难立地条件下的植被恢复工作中具有较大的潜在应用价值.  相似文献   

19.
[目的]研究荷兰Groasis(水盒子)在民勤荒漠区保水节水造林的初步应用,为荒漠区困难立地条件下进行大规模的节水造林和农业推广提供参考数据。[方法]选择了11种荒漠植物造林树种,在民勤沙区的退耕地、丘间地、引种圃3种类型的田间进行试验,测定成活率、土壤水分等。[结果](1)11种抗风沙树种在退耕地的土壤含水率的高低顺序为:沙拐枣花棒毛条柽柳沙地云杉樟子松胡杨蒙古扁桃沙棘榆树沙枣。(2)各种抗风沙树种在典型的3种土壤类型中,利用水盒子栽培的土壤含水率明显高于普通栽培的土壤,要高出2~5倍。(3)不同抗风沙树种和蔬菜利用水盒子在3种典型土壤类型中成活率比对照不同程度提高25%~70%左右。[结论]利用水盒子可以有效地提高抗风沙树种的成活率。  相似文献   

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