介电管式传感器与中子水分仪同腔共射原位测定农田冰/水含量

摘要：

土壤液态含水量(liquid soil water content,LSWC)、土壤总含水量(total soil water content,TSWC)及土壤含冰量(soil ice content,SIC)是寒冷地区土壤水动态的主要研究对象.而土壤含冰量的测量与其他2个量相比更具挑战性,目前没有可行的测量方法.基于此,本研究提出将中子水分仪(neutron moisture meter,NMM)与介电管式传感器(dielectric tube sensor,DTS)同腔共射的方法原位测定农田冰/水含量,NMM测量TSWC,DTS测量LSWC,两者的绝对差为SIC.利用该方法在2011年至2012年冬天进行了测试.农田环境下同腔共射法在未冻土壤中的交叉检验结果表明:两种仪器具有良好的互换性(R2=0.9503,RMSE=0.0197 cm3·cm-3).在冻土中的试验结果表明:该方法能够原位测定未冻水含量和总含水量,通过简单计算进而得到冻土含冰量.由于土壤冻融过程伴随着水分迁移,同腔共射法原位测定冻土冰/水含量显著提高了测量的准确性.获取的冻融信息不仅可为农田越冬期管理(尤其对确定冬灌和春耕时间)提供技术支持,且适用于农田尺度土壤剖面水分的常年监测.

关键词：农业工程、土壤含冰量、土壤未冻水含量、土壤总含水量、PVC管、田间测定

所属期刊栏目：9

分类号：S24(农业电气化与自动化)

资助基金：国家自然科学基金;国家国际科技合作专项基金;高等学校博士学科点专项科研基金;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2021-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：275-283