土壤含水量对反射光谱法预测红壤土壤有机质的影响研究

研究土壤含水量对有机质预测的影响,可为野外红壤有机质快速测定提供理论依据。本文在实验室条件下测量了不同含水量红壤的可见光-近红外光谱反射率,运用偏最小二乘回归(PLSR)建立不同含水量的土壤有机质预测模型。结果显示,随土壤含水量的增加,有机质与一阶微分光谱的相关性先增加后下降,含水量为100～150 g/kg时相关系数最大。分380～2 400、380～1 300、1 300～2 400 nm三个波段建立不同含水量的有机质预测模型,模型预测精度均随土壤含水量增加而呈现先增加后下降的趋势。利用1 300～2 400 nm建立有机质预测模型可以有效避开氧化铁影响,建立的模型预测精度最高。本研究认为,当土壤含水量小于200 g/kg时,可以利用在室内控制条件下测定的土壤反射率,建立1 300～2 400 nm波段的PLSR模型,进行红壤土壤有机质含量预测。     

TDR法测定土壤含水量的标定研究

用波兰ET FOM/mts型TDR水份测定仪对封丘地区两种质地土壤在不同的温度和容量条件下进行测定 ,结果表明 ,其介电常数的平方根 (ε)与土壤容积含水量 (θ)有良好的线性关系 (r≥ 0 .997)。标定曲线的误差 (Sθ/ε)范围为 0 .0 0 2～ 0 .0 2 7cm3cm- 3,其中砂质土壤在温度较低 (1 6℃ )条件下的误差最小 ,壤质粘土在温度较高 (2 6℃ )条件下误差最大。     

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。     

土壤容重和温度对时域反射仪测定土壤水分的影响

土壤含量（θＶ）与电磁波在插入土壤的时域反射仪（ＴＤＲ）探针中传播时间（Ｔ）的半理论,半经验标定曲线θＶ＝（Ｔ／Ｔα－ＴＳ／Ｔα）／（Ｋ＾０．５Ｗ－１）通常用于计算土壤含水量。本项试验应用ＴＤＲ测定了不同质地及不同容重条件下烘干土壤的ＴＳ／Ｔａ值。结果表明,四种被测土壤的Ｔｓ／Ｔａ值介于１．６１￣１．８０,且土壤容重大,Ｔｓ／Ｔａ值也大,三种农业土壤的Ｔｓ／Ｔａ平均值可取１．６８。用烘干至饱和含水     

TDR在红壤和水稻土含水量测定中Ks值的标定及验证

时域反射仪(TDR)测定土壤水分具有自动、连续和原位监测等优点。根据TDR基本工作原理,标定曲线θv=(K1/2-K1/2w-1)中Ks取值直接关系到θv值测定的准确性,而KS值又与土壤性质(主要考虑质地)S)/(K1/2相关。因此,尽管TDR生产厂家一般均设定缺省Ks值,但为保证测定值的准确性,使用者仍需针对不同土壤类型进行标定和校正。我国南方红壤和水稻土质地粘重,土壤介电常数与砂性土壤和北方潮土等不尽相同,对MP-917型TDR用于测定该地区土壤含水量之基础参数Ks值进行标定,并用PVC土柱结合经典称重法加以验证。结果显示,用标定KS值,测红壤含水量的平均标准差(样本值相对真实值)为0.00484cm3/cm3,水稻土平均标准差为0.00468cm3/cm3,表明Ks标定值较合理。建议一般红壤的Ks=2.92,一般水稻土的Ks=2.90。     

红壤不同含水量对尿素氨挥发的影响

根据第四纪红壤水分特征设计160、200、240、280、320、360g/kg6个土壤含水量处理,通过温室模拟,研究了红壤不同含水量对尿素氨挥发的影响。结果表明,等量尿素施入红壤后,氨挥发通量与土壤含水量之间无显著相关性,而高含水量(280、320、360g/kg)处理氨挥发通量峰值较低含水量(160、200g/kg)处理提前10天。氨挥发过程可分为快速-慢速2个阶段,氨累积挥发量(y)与对应时间(t)符合Elovish动力学方程(y=a blnt)。第1～10天,氨挥发累积量随红壤含水量的增加而递增;第11天后,以含水量为240g/kg处理的氨挥发累积N量最低。试验期间,氨挥发累积总N量,以含水量240g/kg时最低(0.90gN),含水量320g/kg时最高(1.16gN),分别占尿素施入N量的9.0%和11.6%。     

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。江温度在5－45℃之间变化时随着温度的升高,TDR在沙漠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。     

气量法快速测定土壤含水量技术

气量法作为一种新的土壤水分测定方法,具有便捷、快速、准确的特性。准确及时测定土壤水分含量有利于研究和了解水土流失变化规律、土壤水分动态变化规律和空间立体分布;同时掌握不同植物在同一时期对土壤水含量的不同要求,同一植物在不同时期对土壤水分含量的不同要求以及土壤水分含量对其产量的影响。其测定方法可分为体积法、失重法。气量法是一种稳定、准确、快速的土壤含水量测定方法,气量失重法与气量体积法相比较,气量失重法所需仪器更为简单,操作更为简捷。可适用于农业、林业试验土壤含水量的测定,另外此装置还可以应用到其他农业科学研究。     

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.     

利用热脉冲时域反射技术测定土壤水热动态和物理参数Ⅱ.应用

土壤含水量、温度、热特性以及其它物理参数的动态监测是描述土壤中各种物理、化学和生物过程的基础。本文利用热脉冲 -时域反射技术 (Thermo -TDR)对不同质地土壤的含水量、电导率、温度、容积热容量、导热率和热扩散系数进行了测定 ,并利用土壤容积热容量与容重和含水量的关系 ,计算了土壤容重、通气孔度和饱和度。结果表明 ,Thermo -TDR技术能够提供可靠的土壤含水量、温度、容重、通气孔度和饱和度的信息。本文也分析了Thermo -TDR技术的测定误差并探讨了降低误差的对策     

LNW—50W型中子仪在红壤田间的标定

研究ＬＮＷ－５０Ｃ型中子仪在江西省余江县刘家站中国科学院红壤生态实验站茶园等实验地上测定标定曲线的方法，测定了０￣２００ｃｍ各层土壤含水量与中子计数的关系，将中子测水结果与经典的重量法进行了比较，以重量法为基准，实际制作标定曲线和确定使用范围。     

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。     

应用基于测定介电常数的技术对粘性红壤水分含量进行测定

Two time-domain reflectometry(TDR) systems and a new impedance measuring instrument, Thetaprobe,which are based on determination of soil dielectric constant,were used to measure water content of clayey red soil to evaluate the accuracy of these instruments .The results indicatied that these instruments should be carefully re-calibrated before being applied in clayed red soil.With a new calibration curve fed into one of the TDR systems tested ,Trase system,the measured data compared well with those by standard oven-drying method.     

基于高密度电阻率成像法的陇中半干旱区土壤含水量监测研究

土壤含水量是影响半干旱区农作物生长的重要因素。为了准确测定土壤含水量的变化动态以指导农业高效用水,近年来,利用地球物理测量方法研究高分辨率的水流入渗,已经越来越受到欢迎和重视。本文以陇中半干旱区玉米田为例,通过在土壤表面布置电极,利用高密度电阻率成像法(ERT)对降雨前后土壤二维剖面进行电阻率数据测量,实现对土壤二维剖面电阻率值和含水量监测,解释不同条件下土壤含水量变化的原因,建立陇中半干旱区农田土壤电阻率和含水量之间的相关关系。结果表明:降水入渗使得二维剖面土壤电阻率整体呈明显降低趋势,反演得到的电阻率图像局部电阻值"高-低-高"的变化过程,与一次降水过程前后"干-湿-干"的循环过程一致。土壤含水量实测值与估计值之间有较为显著的线性关系(R2=0.651 8,n=96)。在0~2.0 m深度范围内,总体估计偏差较小,为0.74%;土壤含水率的估计精度较高,为2.64%。0~0.5 m土层(H1)含水量监测探头分布密集,数据采集较为准确,故H1层估计精度略高于0.5~2.0 m层(H2)。相比之前利用实测工具进行野外测量,ERT测量方法精度较高。本文提供了一个高分辨率的土壤结构二维分布与水分运移过程的图像,同时为实现精确和高效的农业用水管理提供一种新途径。     

TDR探针两种埋没方式下土壤水分的测定及其比较

本项试验将时域反射仪（ＴＤＲ）探针分别竖埋和横埋于冬小麦农田，测定了农田各土层土壤含水量和土体贮水量，分析了这两种埋没方式下实测值之间的绝对偏差和相对偏差，结果表明，ＴＤＲ探针在竖埋和横埋方式下测定值之间的偏差主要在土壤表层，其原因是土壤特性在土表层垂直方向上的变异较大，以及不同埋设方式下探针测定的土壤体积范围不一，文章指出，当ＴＤＲ应用于农田土壤贮水量测定时，为了提高测定精度，建议ＴＤＲ探针在土     

时域反射仪对水分非均匀分布土壤含水率的测定

为了评估时域反射仪测定水分非均匀分布土壤的含水率的性能,该研究在室内试验中将土柱纵向分为上下2层,设置土壤水分差为0.05、0.10和0.15 cm3/cm3 3种情况,进行不同含水率梯度下水分非均匀分布对该仪器测定土壤含水率的影响试验,并在田间试验中进行了实地测试。结果表明,在室内新型时域反射仪随着上下2层土壤含水率梯度差的增加,测定土壤含水率的均方根误差略有增大,在水分分布相对均匀的土壤中测定土壤含水率的均方根误差小于 0.028 cm3/cm3。在田间竖直埋设探头,上湿下干和上干下湿的土壤