中子土壤水分计

中子法测定土壤含水量,是应用快中子源所放出的快中子被土壤中氢原子慢化后,用慢中子探测器所测到的慢中子流强度来求得。     

浅深层高精确度中子土壤水分仪

作者研制出一种新型的锂玻璃闪烁体式中子土壤水分仪，它不仅能测３０ｃｍ以下的深层，还能测０￣３０ｃｍ的浅层，由于采用了多项式回归代替以往的线性回归，其测量精确度提高，测量扩大，另外，在探头结构和防护容器上进行了许多改进，使仪器的体积和重量减少。     

中子仪测定耕层土壤水分偏差问题的探讨

就０－５０ｃｍ土层中,利用中子仪和土钻两种方法测定土壤含水量的偏差问题进行了探讨,得出;不同植被的下垫面,因土壤中有机物质的含量不同,对中子仪测定结果产生的干扰也不同。农田０－５０ｃｍ土层中有机物含量普遍偏高,相对偏差较大;当土壤湿度较大时,同一土壤有机物中的Ｈ＾＋对测定结果的影响变小。     

中子探测仪在林地土壤水分研究中的应用

<正> 目前对土壤水分的研究可以分为两大类:一类是空间变异性问题,即对同一时刻不同位置的土壤水分特征值进行估计,另一类是时间变化问题,即对同一位置不同时刻的土壤水分特征值进行研究。 自1952年Gardner和Kirkham开创性地应用中子探测仪测定土壤水分的变化之后,中子探测仪成为比较通用的野外原状土壤含水量的探测仪器。该仪器能较准确地探测出土壤水分的时间变化过程,因此使得从短期内土壤水分平衡的角度来推算蒸发散量成为可能。 对于土壤性质的空间变异性研究,从本世纪初就已开始,特别是60年代以后,这方面的研究已进一步深入化。研究者们希望了解土壤特征参数在什么条件下才     

中子仪测量农田土壤水分精度的比较研究

采用国产IAG-Ⅱ型和美国产503DR型2种中子仪进行农田土壤水分精度测量对比试验研究结果表明,与土钻法比较,IAG-Ⅱ型中子仪的平均精度略高于503DR型中子仪;14℃和25℃温度下IAG-Ⅱ型中子仪稳定性优于503DR型中子仪,而52℃温度下则反之,且503DR型中子仪性能受温度的影响小于IAG-Ⅱ型中子仪,表明2种仪器均可用于科研和业务。对503DR型中子仪1991年和2002年建立的标定方程进行统计检验分析比较表明,2条标定方程的剩余标准离差(s)无显著差异,截距(a)和斜率(b)差异显著,表明这2条标定方程不能合并。     

宇宙射线中子法在复杂下垫面土壤水分测量中的应用

宇宙射线中子法是介于点测量与遥感监测的中尺度、非接触土壤水分测量方法。将测量点设于土壤异质性较大的山地地形下垫面,以烘干称重法为标准对比,以频域反射法为连续性观测对照,对宇宙射线中子法在复杂下垫面的测量进行对比研究。结果显示:在复杂下垫面条件下,宇宙射线中子法对区域土壤水分测量值与烘干称重法多点平均计算值所代表的真值间直线方程的拟合优度(R^2)为0.8717,均方根误差(RMSE)为0.0159kg·kg^−1,纳什效率系数(NSE)为0.854,说明宇宙射线中子法测量结果准确可信。宇宙射线中子法与频域反射法对较长时间序列的土壤水分变化趋势反映完全一致,且对降水过程引起土壤水分变化的响应,宇宙射线中子法灵敏性优于频域反射法。宇宙射线中子法能够应用于复杂下垫面的区域土壤水分测量,且具有不受土壤异质性干扰的优点,能够更好地反映中尺度土壤水分的平均状况。     

3He管中子土壤水分测量装置提高测量精度

宇宙射线中子法是一种先进的测定区域土壤水分含量的方法,但国内外对其制约因素的研究仍不成熟。该研究利用商业化宇宙射线中子仪(CRS1000)和自己组装的~3He管中子水分探测器(~3He管),在中国农业大学上庄试验站对土壤含水量进行持续监测,将测量的结果与烘干法测量的结果进行对比分析,验证2种仪器测量的准确性和稳定性,并比较2种仪器对土壤水分变化响应的灵敏性差异。研究结果显示,CRS1000和~3He管具有较高的稳定性,在太阳活动剧烈时,有必要考虑对中子入射强度进行校正;通过与烘干法获得的土壤水分数据比较,CRS1000和~3He管测量数据的均方根误差分别为0.036、0.015 cm~3/cm~3,说明2种仪器进行土壤水分测量的结果非常准确;利用2种仪器获得的土壤水分曲线的变化趋势具有较高的一致性,在降水事件发生时,2种仪器都迅速作出响应,但~3He管对土壤水分变化的反应更加灵敏,测量精度更高。同时,组装的~3He管中子水分探测器成本约为商业化宇宙射线中子仪的1/2,降低了成本,具有更加广阔的应用前景。     

中子仪测定气候观测场和农田土壤水分的试验研究

用中子仪对气候观测场与农田的土壤水分动态变化进行观测,对比发现两者存在明显差异;在河北霸州、黄骅和深州的三个气候观测场建立了IAG型中子仪的标定方程,通过与土钻法比较,30cm以下土层霸州站采用一个标定方程、黄骅站则采用两个标定方程效果较好,深州站的标定结果不理想;在中国气象局固城土壤水分试验小区建立了5 0 3DR型中子仪标定方程,通过与土钻法比较发现它适用于30cm以下土层,0～30cm土层的土壤湿度建议最好用土钻法或其它方法观测     

西部风沙区不同采煤沉陷区位土壤水分中子仪监测

为探究西部风沙区采煤沉陷对土壤水分的影响,选取大柳塔某工作面为研究对象,采用中子仪法,对沉陷盆地的盆底区、边缘区和未受开采影响的未开采区2 m以内土壤含水量进行为期2 a的定位动态监测(包括采前—采中—采后0.5 a—采后1 a—采后1.5 a—采后2 a)。研究表明:1)研究区2 m内土壤含水量具有明显的分层特征,在10~60 cm内含水量呈线性增加,60~200 cm内基本稳定;2)采煤沉陷对土壤水分的影响具有明显的分区分层特征,使盆底区土壤含水量在10~130 cm内减小,130~200 cm内含水量增加,使边缘区含水量在2 m内均减小;整体而言,对边缘区的影响大于盆底区;3)采后盆底区土壤含水量呈现自我恢复现象,采后1 a土壤含水量便可恢复到采前水平,采后1.5 a和2 a,表现出高于未开采区的特点;边缘区含水量自我恢复效果不明显,采后2 a 10~130 cm土层内仍没达到未开采区的水平。因此,在对西部风沙区采煤沉陷地进行土地复垦和生态修复时,要分区治理,盆底区要充分依靠土壤水分的自我恢复能力,对边缘区要施以人工修复措施,使含水量及时恢复,满足植物生长的需要;这样尽量依靠自然的力量,有针对性、有重点的治理,既可以减小人工修复带来二次扰动的可能性,又可以减少生态修复成本。     

中子水分仪在旱塬地玉米农田土壤水分研究中的应用

采用中子微区模拟装置测量旱地玉米农田棵间蒸发的结果表明,本试验装置实用可行.晋西棵间蒸发量占降水量（510mm）的54%以上;棵间蒸发与蒸腾的比值同叶面积指数呈负相关,玉米产量与作物蒸腾呈正相关.     

中子仪测定砂性土壤水分的标定与测试参数的界定分析

以科尔沁沙地6个砂性土壤试验点为研究对象,实施中子水分仪测试土壤水分的标定试验,采用点聚图筛选和三点平滑处理土壤体积含水率数据,选用线性标定和非线性标定2种形式,系统分析中子仪计数时间、中子管安装稳定时间以及降雨、灌水等提高土壤含水率的方法对标定结果的影响,以界定中子仪的测试参数,经模拟与验证,确定砂性土壤的中子仪标定方程。结果表明：砂性土壤0-30cm表土采用二项式标定效果相对较好;砂土土质对中子仪读数影响较小,两种不同含水率的土壤可以统一标定;中子管安装稳定时间至少需7d,尤以经历一、两场较大降雨后进行标定其试验误差较小;标定和测量实施过程中,中子仪计数时间宜选用64s,再适当加大计数时间也能得到较好结果;在较大降雨和干旱两种状态下,选用64s中子仪计数时间进行测量,可得到砂性土壤测量水分范围为1.01%～29.92%且精度较高的标定方程。验证结果表明,中子仪测量结果能反映实际土壤含水量的分布状况,标定方程精度可满足实际测试要求。     

土壤水分

作物生长发育需要大量的水分。生产一斤粮食或籽棉,通常需要数百斤以至千斤以上的水量,种一亩小麦或棉花需水量高达五、六十万斤。     

基于自动土壤水分和天气预报的土壤水分预报

利用2014~2016年吉林省西部膜下滴灌玉米生育期自动土壤水分、自动气象监测资料对不同深度玉米土壤消退变化规律进行了探讨,根据田间土壤水分平衡,利用消退指数、逐日自动土壤水分监测及逐日1~7 d天气预报对未来逐日1~7 d的土壤水分进行了滚动预报。结果表明:膜下滴灌玉米在不同深度土壤消退指数呈先增大后减少的变化规律;随着土壤深度的增加,土壤消退指数逐渐降低并趋于平稳;30~50 cm土壤消退指数和时间有着较好的拟合关系,相关系数都在0.96以上;利用消退指数基于逐日自动土壤水分监测及逐日未来7 d天气预报,对未来1~7 d土壤水分滚动预报效果较好,可以在生产实际应用,有利于滚动了解未来土壤水分变化动态,及时把握土壤灌溉时机,科学灌溉,同时也可以为政府抗旱调度决策提供有力的参考依据。     

贵州省喀斯特区域土壤水分持续上升时期气象要素对土壤水分的影响

[目的]系统分析气象环境要素对贵州省喀斯特地区土壤水分变化的影响,为该喀斯特区域土壤水分的预报、生态环境恢复以及农业产业化的优化布局提供理论参考。[方法]基于贵州喀斯特区域10个自动土壤水分观测站2011—2015年逐日土壤水分、降水量、气温、地表温度、相对湿度、风速和日照时数资料,针对不同农业气候区逐日土壤水分持续上升且气温持续上升或下降两个不同时段,分析气象要素对土壤水分的影响。[结果](1)气象要素对土壤湿度的影响具有一定的滞后性,其滞后时间为10~30d。(2)降水、气温、地表温度为影响土壤水分变化的最主要因子,与土壤水分相关系数为0.66~0.95;风速对土壤水分变化的影响较弱,相关系数0.40,相对湿度、辐射的相关系数仅在气温下降时期0.60。(3)气温越高、累计降水量越小,则累计降水滞后时间越短,但气温和地表温度滞后时间越长。(4)研究时段内累计降水大于22.4~135mm(气温持续上升)或11.2~54.7mm(气温持续下降)时,其余气象要素的变化不能改变土壤水分的上升趋势。(5)不同农业气候区气象要素与土壤水分关系模型绝大部分5%,误差较小,较准确反映了气象要素对土壤水分的影响。[结论]贵州省喀斯特区域10cm逐日土壤水分对气候要素的响应存在滞后性,而气象要素对土壤水分变化的滞后时间、相关系数的差别,主要原因是农业气候区、气象要素、逐日土壤水分变化阶段不同引起。     

示踪REE的中子活化分析

介绍了中子活化分析法的基本原理，分析ＲＥＥ的方法步骤、含量计算及误差来源。结果表明：利用仪器中子活化分析可精确测定沉积泥沙中ＲＥＥ的含量。对涉及的ＲＥＥ三次重复精密度偏差小于１０％，其准确度完全能够满足ＲＥＥ示踪法研究土壤侵蚀的精度要求。     

青藏高原土壤水分研究进展

青藏高原占我国国土面积的四分之一,平均海拔在4000 m以上,属于典型的高寒区。由于其特殊的气候条件,大规模细致的基础观测较难实施,利用遥感反演和模型模拟预测的研究相对较多。通过梳理分析可以发现,青藏高原土壤水分的研究主要集中在以下四个方面:1利用遥感影像反演表层土壤水分。这类研究相当丰富,主要为了获取土壤水分在大尺度空间上的分布及其变化;2定点监测土壤温湿度的变化特征。为了研究土壤水分在季节和年际上的变化特征,分析其影响因素;3模型模拟土壤水热特征。主要利用实际观测数据,利用各种陆面模型模拟研究土壤的水热特征,同时分析评价模型精度;4开展布点调查等基础实验研究土壤水分和土壤物理性质。