农田土壤水分各种测量方法的比较与分析

对目前应用较广泛的几种农田土壤水分测量方法的测量原理及其优缺点进行了对比分析，认为综合性能较高的还属技术较先进的时域反射仪法（TDR）和经济型的频域反射仪法（FDR），TDR多应用于便携式的水分测定，而FDR可应用于土壤水分的自动连续监测。提出智能化的农田土壤水分的监测，仍然是未来土壤水分监测的发展趋势的观点。     

民勤绿洲灌区大田作物节水灌溉技术模式研究

以民勤绿洲主要作物为研究对象,通过TDR土壤水分测定仪及作物生长、耗水等指标常规测定方法测定了不同节水灌溉条件下作物耗水规律、产量效应、水分利用效率及经济效益,并结合气象数据比较不同灌水处理的优越性,提出了包括耕作、灌水、用水全过程的主要作物节水灌溉模式。研究结果表明,这些集成模式在不减少主要作物产量的同时可有效抑制土面无效蒸发、降低灌溉定额、提高水分利用率及经济效益。     

浅析用水量平衡方程制定作物节水灌溉制度问题

北方地区水资源十分紧缺，发展节水农业是一项长期、重要的战略任务。为了提高农业用水效益，确保水资源系统良性循环和农业可持续发展，必须大力加强作物节水灌溉制度的研究及其应用工作，并应重点研究和探讨以下几个关键问题：土壤计划湿润层深度的确定问题；作物不同生长发育阶段节水灌溉的适宜土壤水分上、下限指标；时段内计划湿润层与下层土体之间的土壤水分交换量；土壤墒情预测和灌溉预报的理论及方法。     

沟灌条件下土壤水分运移规律及其影响因素研究

沟灌作为传统的灌溉方式,具有节水、性价比高、环保等优点,在国内外农业生产中应用广泛。目前,针对沟灌水分运移及其技术参数的影响因素不统一、技术应用管理及推广仍存在部分缺陷。文章对沟灌的发展现状及适用条件进行了剖析,归纳了沟灌条件下土壤水分运移规律及其影响因素,系统阐述了其所采用的方法和模型以及存在的问题。研究结论可为我国西北旱作区沟灌技术应用推广和农业节水增产提供理论指导。     

基于GPS技术的土壤水分测量仪的研制与应用

针对精准农业中实施节水灌溉的要求，研制了测量土壤含水量的定位测量仪。DAT-AFO－1测量仪的硬件由单片机、土壤水分探头、GPS接受机、SMP水分传感器、RS－232接口、键盘、LCD显示、数据存储器等组成。文章介绍了GPS数据的接受和处理方法，传感器的输出特征及程序设计方法。能够对各类土壤水分进行在线实时测量，可应用于节水灌溉、精细农业等，同时在水利、气象等领域也有广泛的应用。     

我国节水发展历程及特征的文献计量探析

为系统分析、总结我国节水发展历程和各阶段的特征，利用 CiteSpace 软件对 1958—2021 年有关节水研究 的中文文献进行计量分析，构建研究主题、研究热点和发展演进的知识图谱，统计研究时段内节水相关政策文件， 与文献发文量、高频关键词、突现词进行对比分析。研究发现：政策文件的发布会影响科技论文的发表数量及研 究内容；农业是节水研究的重点领域，节水研究早期聚焦在灌溉技术方面，随着研究领域拓宽、研究对象增多，节 水技术的综合应用是目前的研究热点；节水研究形成了以水资源管理为核心，以高效节水为主要目标，以灌溉技 术、节水农业等为技术手段的结构。根据节水研究和工作发展的关键时间节点，将节水发展历程划分为 4 个阶段： 节水萌芽阶段（1949—1981 年）；节水起步阶段（1982—2001 年）；全面节水阶段（2002—2011 年）；深化节水阶段 （2012 年至今）。研究成果可为全面了解我国节水发展历程和进一步深化节水研究及技术研发提供科学参考。     

中子仪法在坨甸相间区土壤水分监测中的应用

以科尔沁沙地坨甸相间地区中子水分仪测定的野外土壤水分试验数据为基础,对草甸地和沙坨地进行了分区、分层标定,并与TDR测定的数据进行比较.结果表明:两者测定数据在深层土壤较吻合,草甸地土壤含水率的最大绝对误差值<1.9%,沙坨地土壤含水率的最大绝对误差值<0.8%;在表层土壤吻合稍差,草甸地土壤含水率的最大绝对误差值<3.5%,沙坨地土壤含水率的最大绝对误差值<1.1%.中子仪测定数据能较真实地反映土壤水分的变化规律,在研究冻融期未冻水和冰的变化情况时,可以利用中子仪的观测值反映固液态土壤水的总含量;TDR的观测值则反映土壤未冻水的含量,这也间接测得了冻融期的土壤含冰率,可作为实测数据来应用.     

“农业节水科技奖”获准成立

2009年11月25日,科技部、国家科学技术奖励工作办公室根据《社会力量设立科学技术奖管理办法》（科学技术部第10号令）的有关规定,准予中国农业节水和农村供水技术协会设立“农业节水科技奖”,以奖励在我国农业节水领域的科学研究、技术开发、工程设计、工程建设、施工、安全生产以及决策、     

TDR法、干烧法及烘干法测定土壤含水量的比较研究

以第四纪红壤土为研究对象,采用TDR法、干烧法及烘干法3种方法对不同土层深度的不同梯度土壤含水量进行测定,研究结果表明:干烧法测量值接近烘干法,TDR法测量值比烘干法小,TDR法和干烧法绝对偏差和相对偏差随着土层深度的增加而减小;TDR法和干烧法绝对偏差和相对偏差随着土壤含水量增大而减小,土壤含水量在半湿润条件下偏差较大;TDR法、干烧法与烘干法相关性分别为98.7%和96.4%。本研究结果证实,TDR法和烘干法均能较好的反映土壤水分变化规律,TDR法相对烘干法偏小,使用前有必要进行标定以提高精确度。     

节水灌溉中农田土壤水蒸散模型的研究

在节水灌溉中，农田土壤水分常处在水分胁迫条件下，本文对水分胁迫下农田土壤水分蒸散模型进行了研究，在水分胁迫下实际蒸散量（ＥＴ）与潜在蒸散量（ＥＴｍ）之间关系为：ＥＴ＝Ｋｗ·ＥＴｍ，Ｋｗ与根层土壤有效水含量具有直线相关性。模型中考虑根系分布的影响，能明显提高模型精度，为节水灌溉确定农田实际耗水量提供科学依据，并提高农田土壤水分利用率。     

宇宙射线中子法在荒漠草原土壤水测量中的应用

选择典型荒漠草原为研究区,开展了宇宙射线中子法在其土壤含水量监测中的适用性分析研究。利用宇宙射线中子传感器(CRS)对典型荒漠草原土壤含水量进行连续监测,将监测结果与时域反射仪(TDR)测量结果进行比对,分析了二者测量结果的一致性,并对比两种土壤水测量方法对降雨响应的灵敏度。结果显示,CRS与TDR测量结果的一致性较高;TDR对降雨事件的反应不够灵敏,而CRS不仅能够快速对降雨做出响应,而且能够清晰显示出不同降雨量条件下土壤含水量的不同变幅。因此,宇宙射线中子法可以较准确地测量荒漠草原的土壤含水量及其动态变化,能够为畜牧管理决策提供依据。     

TDR测量黄土含水率的影响因素分析及其评价

时域反射法(TDR)已被岩土工程领域广泛用于测量土壤体积含水率。采用延安新区和吴起县2种黄土试样分别对TDR水分测试进行试验率定,分析了TDR水分测试过程中的测试误差,探讨了黄土的干密度及塑性指数等因素对TDR水分测试率定的影响。结果表明:TDR水分传感器未进行试验率定时,测试结果误差较大;当黄土试样在质量含水率一定时,TDR水分传感器测得的体积含水率与干密度之间均呈线性增长关系;对于塑性指数I_p<10的延安新区黄土,TDR水分传感器测得的体积含水率θ_v均大于烘干法测得的体积含水率θ_w,TDR测试结果均在等值线θ_w=θ_v下方;对于塑性指数介于10~17之间的吴起县黄土,当质量含水率w<12%时,θ_v >θ_w,TDR测试结果在等值线θ_w=θ_v下方,当w>12%时,θ_v <θ_w,TDR测试结果在等值线θ_w=θ_v上方。通过比较分析2个地区θ_w与θ_v的关系,建立了TDR水分测试结果的修正公式。研究成果为TDR水分传感器测定黄土含水率这一测试技术在陕北黄土地区的岩土工程应用提供了参考。     

植被覆盖的土质边坡土壤水分平衡模型及应用

土壤水分平衡模型在洪水预测、土壤湿度计算、灌溉设计管理以及全球气候变化影响的仿真分析上十分重要.以英格兰南部Newbury一个高速公路旁的边坡为例,介绍了土壤水分平衡模型的建立及应用.潜在蒸散量根据每日的气象观测资料,用FAO Penman-Monteith公式进行计算.在此基础上,建立了水分平衡模型并进行了校核,计算出的土壤湿度变化与时域反射仪(TDR)探头测量的数据一致.还利用建立的模型,模拟了2080年的气候条件变化对潜在蒸散量和土壤水分含量的影响.结果表明,该地区的日平均潜在蒸散量将增加10.7%,土壤水分消耗量将增加16.8 mm.     

苹果树根系吸水研究方法的讨论

介绍了根系吸水模型研究现状;对建立苹果树根系吸水模型所需要的植株蒸腾量、棵间蒸发量、根系密度、土壤含水量等的测定方法进行了探讨．分析了苹果树与作物根系吸水的不同之处．介绍了热脉冲技术测定苹果树蒸腾量、微型蒸渗仪(microlysimeter)测定棵间蒸发量、剖面法测定根系密度、TDR测土壤含水率的技术;最后,探讨了建立苹果树根系吸水模型应注意的具体问题,并进一步提出了利用空间随机场理论研究整个苹果园中苹果树的根系吸水模型的观点,即：将苹果园中的各个苹果树看作小扰动的空间随机变量,然后利用空间随机场理论研究整个苹果园中苹果树的根系吸水情况。     

应用边界层方法确定溶质迁移参数的实验研究

本文以时域反射仪(Time Domain Reflectometry,TDR)作为溶质锋的探测手段，对利用边界层方法确定的参数和利用穿透曲线拟合法确定的参数进行了比较，结果表明边界层方法确定的扩散弥散系数(D)与穿透曲线拟合法确定的扩散弥散系数基本相近。但，因为TDR灵敏度的限制，边界层方法确定的延迟因子(R)大于穿透曲线拟合法确定的延迟因子。应用边界层方法确定的参数，比较了用边界层方法和精确方法预测的浓度剖面图，表明边界层方法在一定时间内可以精确地预测污染物的动态浓度分布。实验结果不仅说明了TDR作为溶质锋探测手段的可行性，同时说明了边界层方法在确定溶质迁移参数方面有一定的可靠性。     

探地雷达测量土壤水方法及其尺度特征

土壤水的多尺度观测与模拟是当前国内外研究的热点问题。探地雷达作为一种测量土壤含水量的现代先进技术,填补了传统测量方法与遥感方法之间的尺度缺口,国内外大量研究表明:应用探地雷达测量土壤含水量的精度较高,测量速度快,无需破坏土壤结构,作为一种田间尺度的测量方法在测量中、小尺度土壤水空间分布特征等方面具有独特优势,通过不同频率的选定能够测量深度为0.05~50m的土壤含水量。对探地雷达测量土壤水的主要方法、原理、精度及优缺点等进行详尽介绍,并讨论探地雷达的测量深度和尺度特征等问题。探地雷达在遥感反演土壤水模型率定与精度验证方面比TDR、烘干法更有优势,有潜力应用于遥感产品验证、土壤水模式时间稳定性分析等其他水文相关应用中,为相关研究和探地雷达测量土壤水方法的推广提供理论参考。     

灰色新陈代谢GM(1,1)模型在土钉支护结构变形预测中的应用

土钉支护结构在深基坑、边坡支护中有着越来越广泛的应用,因其受众多因素的影响,且部分因素难以确定,故是一个典型的灰色系统。由于常规GM(1,1)模型被用于预测时,精度较高的仅仅是最近的几个数据,越往未来发展,该模型的预测意义就越弱,故尝试用灰色新陈代谢GM(1,1)模型来模拟和预测土钉结构的变形。事实表明,这种预测可以取得非常好的效果,有着很好的利用价值。     

森林植被对红壤坡地土壤水的影响

选取中国科学院桃源农业生态试验站内典型红壤坡地,利用TDR连续测定了林地与裸地的土壤含水率,分析森林植被对红壤坡地土壤水的影响.结果表明,相同条件下,森林植被影响下的坡地土壤含水率比裸地高,土壤干湿变化频率较裸地慢.由于森林植被冠层以及枯落物的遮蔽作用,林地内土壤蒸发强度较小,土壤含水率变化幅度较小.受冠层覆盖及植被根...