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.     

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。     

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。     

介电特性土壤水分测定方法研究进展

介电特性被证明是研究土壤水分测定最有价值的参数,因为介电特性与土壤水分有着非凡的联系。电容传感器、时域反射仪(TDR)、频域反射仪(FDR)、中子法、电阻和电导率都能提供解释土壤含水量的介电特性谱。然而,由于不同土壤类型土壤介电特性的复杂性,在不同尺度上实现土壤水分高精度测定,仍然面临巨大挑战。本文综述了介电特性在土壤水分快速测定中的地位和几种典型介电特性土壤水分测定方法的研究进展,分析了介电特性土壤水分快速测定方法所涉及的难点,提出了消除土壤类型等影响介电特性土壤水分测定的差分解释法新思路,并对介电特性土壤水分测量技术发展进行了总结,指出了未来的研究方向。     

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).     

微咸水滴灌对添加生物炭土壤水盐分布的影响

为盐碱地改良和微咸水利用参考,以0～30cm土层质量为依据设置添加0.2%和0.4%生物炭并分别灌溉淡水(矿化度0.6g/L)、微咸水(矿化度2.1g/L)和咸水(矿化度5.5g/L)共计6个处理室内土箱试验,研究不同矿化度水滴灌对不同生物炭添加量盐碱土土壤水盐分布的影响试验。结果表明:随生物炭添加量和灌溉水矿化度增加,土壤含水率从滴头附近向湿润体外侧逐渐降低,土壤电导率值从滴头附近向湿润体外侧逐渐增加。添加生物炭可以促进淡水和微咸水滴灌土壤水分的运动和盐分淋洗,咸水滴灌不利于土壤水分的扩散和盐分淋洗。     

盐碱地土壤养分和盐分含量的空间变异特征研究

为了研究盐碱地土壤养分、盐分含量之间的相互关系,采用空间自相关、半变异函数和克里金插值方法,对酒泉市盐碱地土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、盐分含量的空间变异特征及其影响因素进行分析。结果表明,研究区土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量平均值分别为64.30、15.50、121.40 mg/kg,有机质和盐分含量平均值分别为12.80、7.49 g/kg,养分和盐分含量的空间变异系数均表现为中等变异;空间变异性分析发现,研究区5类土壤因子块金系数均小于0.25,表明其主要受地形、成土母质和植被覆盖度等结构性因素的影响;盐碱地土壤中有机质、碱解氮、速效钾含量南高北低,而速效磷、盐分含量从东到西高、低交替循环;相关性分析表明,盐碱化土壤有机质含量、碱解氮含量与盐分含量呈极显著负相关(P0.01),但速效磷含量与盐分含量呈显著正相关(P0.05)。这说明土壤养分含量在一定程度上影响土壤盐分含量状况。     

Hydra土壤测试仪测定现代黄河三角洲的土壤水分与盐分试验

土壤水分、盐分是盐渍化土壤的2个重要属性,是进行土壤盐渍化监测和治理的重要参数。利用Hydra土壤水分／盐分／温度测试仪在现代黄河三角洲进行了土壤水分、盐分测定试验,结果表明：Hydra土壤水分／盐分／温度测试仪土壤水分有效测量仅在中度盐渍化程度以下土壤中适用,对于类似于现代黄河三角洲盐渍化程度严重的地区,利用该仪器进行土壤水分、盐分监测研究不太适合,其主要原因就是土壤盐分过高引起土壤水分（WFV）测量出现溢出值。     

秸秆覆盖对滨海盐碱地水盐运移的影响

为探究秸秆覆盖对滨海盐碱地土壤含盐量、水分、pH的动态变化规律,进行秸秆覆盖试验(FG),并以不覆盖秸秆作为对照组(CK)。结果表明,FG在0~20cm,20~40cm土层土壤盐度分别下降了16.09%和7.26%,土壤含水量分别增加了69.21%和59.08%。由此可得,秸秆覆盖能有效改良滨海盐碱地土壤,减少了土壤水分蒸发损失,提高了水分利用效率,在一定程度上抑制了土壤中可溶性盐分的表聚作用,从而达到改良滨海盐碱地的目的。     

基于Globe-Logging TDR系统的棉花土壤水分与温度研究

[目的]研究基于Globe-Logging TDR系统的棉花土壤水分与温度的变化规律.[方法]在棉花土壤中分10、20、30以及40 cm土层深度水平埋装一根Globe-Logging TDR测量探针,通过无线网络在线监测7月棉花土壤水分和土壤温度的变化规律.[结论]在不降雨或不灌水的情况下,深层土土壤水分要高于浅层土,深层土的土壤含水率与土壤温度呈反比例关系;当土壤温度高于最低气温时,土壤温度随着土层深度的增加而升高.[结果]该研究可为Globe-Logging TDR系统的推广应用提供参考.     

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.     

TDR法、中子法、重量法测定土壤含水量的比较研究

对用ＴＤＲ法、中子法和重量法测得的土壤水分含量观测值的比较结果表明,随着土壤深度和测量时间的变化,中子法的平均测定误差为３．７６％,ＴＤＲ法为３．５９％。并且这２种方法的土壤水含量观测值的时空变化和重量法具有相同的趋势。因此,用ＴＤＲ法测定土壤含水量与用中子法是同样可靠的。     

农田土壤水分测定三种方法的比较

应用时域反射仪（ＴＤＲ）、中子仪和土钻法测定了农田土壤水分，并对农田土层含水量和土体贮水量的测定结果进行了比较。结果表明，三种方法的测定结果存在一定的差异，ＴＤＲ测定农田土壤水分最精确且稳定性好。本文还提出了用ＴＤＲ配合土钻法测定农田土壤容重的方法。     

塔里木河上游地区土壤盐渍化信息提取研究

塔里木河流域气候干燥,蒸发量远大于降雨量,而且利用高矿化地表水资源灌溉,引起土壤盐渍化。选取土壤盐渍化严重的塔里木河上游地区为研究对象,在第4波段选取阈值将水体和居民地剔除,对植被指数选取阈值将非盐渍化土壤与盐渍化土壤分开,应用主成分分析和土壤指数对盐渍化土进行图像变换,得到盐渍化土的图像特征,通过判别函数值的大小对光谱特征进行信息量排序,取信息量最丰富的前3种光谱特征。在此基础上结合地下水埋深、矿化度等地理信息对土壤盐渍化信息进行综合提取和分类,提高了土壤盐渍化的分类精度,可快速查明塔里木河流域土壤盐渍化的现状,对加快塔里木河流域综合治理,恢复塔里木河上游绿色走廊具有重要意义。     

土壤水分时域反射仪(TDR)自制探头的校正与应用

根据TDR工作原理制作了TDR探头,并对其进行了室内标定,结果表明,介电常数的平方根(Ka)与体积含水量(,θ%)有良好的线性相关(R2=0.995)。并在田间与中子仪测定结果进行了对比,结果表明,平均绝对偏差为0.17%,平均相对偏差为8.58%,说明TDR自制探头可以在黄土高原地区推广应用。     

基于RBF神经网络的土壤含水量传感器标定方法(英文)

土壤含水量时空变异对作物生长、农田气候变化等领域的研究具有重大意义。为了克服TDR-3土壤水分传感器输出电压的非线性缺点,提高土壤含水量数据采集以及计算效率,该研究将TDR-3土壤水分传感器与无线传感器网络结合,提出了土壤水分含量的RBF神经网络标定方法。以20个带标号的水杯作为承载砖红壤土和水的载体,对其中的样本进行数据采集,经多次测量取平均值。为验证标定算法的准确性,同时列举出以土净重、加水质量、水分含量TDR-3测量值为属性,以测试水土比值为目标训练样本,以RBF神经网络为标定算法的拟合结果。为了更直观地展示试验结果,以散点图方式分别展示水分含量TDR-3测量值与实际水土比的TDR-3土壤水分含量曲线;水分含量TDR-3测量值与RBF神经网络拟合水土比的RBF神经网络拟合土壤水分含量曲线;以及实际水土比与RBF神经网络拟合水土比的散点图。为验证RBFNN拟合水土比值的相关性,引入皮尔逊相关系数。5次试验,得到5组皮尔逊相关系数,分别为0.9745,0.9832,0.9798,0.9804及0.9789,都接近于1,说明真实测试数据与拟合数据相关性很强,且为正相关关系。可见,该法能取得较好的标定效果,并且简单、实用、可行,为土壤含水量的实时监测提供了一种有效的方法。     

河北平原土壤质量综合评价指标的确定与应用

结合河北平原的土壤特性, 参考等级法划分土壤质量评价指标的确定方法, 建立了河北平原土壤质量评价指标, 对河北平原土壤质量进行了综合评价。     

The Dynamic Change of Soil Microorganism and Enzyme Activity in the Whole Procreative Process of the Tarim Island Cotton

对塔里木海岛棉生育全程土壤微生物与酶活性的动态变化进行了检测,测试结果表明:(1)塔河种业高产海岛棉田土壤养分比塔河滩地高出6.58%-37.42%,特别是全钾、速效钾比塔河滩地高出29.02%-37.42%。(2)微生物数量变化呈现如下变化趋势:细菌类群在夏季有生长高峰,秋季略有回升;真菌在春季存在生长高峰,夏季处于低谷,秋季生物活性开始回升;放线菌生长高峰位于夏季,春秋季处于低谷。在土壤微生物区系构成中,细菌占据绝对优势,暗示土壤养分的转化主要靠细菌完成。(3)塔河种业高产海岛棉田土壤酶中的过氧化氢酶、脲酶、转化酶和碱性磷酸酶活性都高于塔河滩地海岛棉田,并且土壤酶活性的变化在整个生育期内与海岛棉生长发育动态规律表现出良好的协调性,表现在满足海岛棉不同时期对土壤养分的需求方面土壤酶类具有不可忽视的作用。     

基于相位差的时域反射仪测定土壤含水量的标定和田间验证

为了检验具有我国自主知识产权的基于相位差检测原理的时域反射仪(TDR)测定土壤水分的性能,利用室内土柱试验,获得了该仪器测定土壤含水量的标定曲线,分析了影响因素,并在田间对标定曲线进行了实际验证。结果表明,容重对仪器测定土壤含水量的影响不显著;土壤质地对校正结果有明显影响,供试的砂质土类,壤质黏土类和黏土类分别可以使用一个特定标定公式,R2均大于0.98,估计标准误差均小于0.020cm3/cm3;该仪器用于田间测定含水量的均方根误差小于0.035cm3/cm3。因此,经过室内标定后,将新型时域反射仪用于测定田间土壤含水量是可靠的。