摘要:土壤水流通量（Jw）是一个重要的水力学参数，决定着土壤渗漏、径流和化学物质的迁移过程，但缺少相应的实际技术来实时定位测定。本研究通过设置室内一维饱和土壤不同水流速率下的热脉冲实验，根据热脉冲技术测定的热源上下游温度变化，利用上下游最大无量纲温差法( MDTD)、上下游温度升高比率法（Td /Tu）及改进的比率法估算的Jw，并检验其可靠性。结果表明, 三种方法估算的Jw与通过收集出流液测定的Jw存在很好的线性关系( R 2>0.99)（Jw <6×10-5 m s-1）。三种方法估算Jw均低于出流液测定值，其中Td /Tu估算Jw的精度最高，而且计算简单，需要的参数相对较少。对于质地较粗的砂土，Td /Tu法较为准确地估算Jw，但是对于质地较细的砂质粘壤土，尤其是Jw较大时，实测值和估算值差异很大，估算误差达到20%。此外，本文也分析了热脉冲技术低估Jw的原因，为进一步发展热脉冲技术提供依据。

摘要: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<0.15cm3cm-3,砂质壤土<0.18cm3cm-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11dSm-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(<16dSm-1)下,Ka0.5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Ka0.5～θ线性关系的斜率和截距.本文给出了考虑电导率影响的Ka0.5～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<50%时,测定偏差<0.02cm3cm-3.

摘要:土壤含水量(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/Ta-Ts/Ta)/(Kw0.5-1)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.用烘干至饱和含水量的砂质壤土和壤上的土柱试验结果表明,选用不同的Ts/Ta值,引起的含水量偏差分别为0.001～-0.005cm3/cm3和0.007～0.006cm3/cm3.对于砂质壤土,在实际合水量不变但改变土壤温度的情况下,TDR测定的含水量在实际含水量大于0.30cm3/cm3时有明显的偏差,且温度升高,TDR测定的含水量偏低,反之亦然.本文还给出了温度每增加(或减少)1℃引起的含水量测定值的偏差范围以及进行修正的方法.

摘要:在小区面积为7.5m×7.5m的冬小麦农田,用烘干法和时域反射仪分别测定了表层0-15cm土壤重量含水量(θg)和体积含水量(θv),并用θv/θg求得土壤的容重(ρ)。小区内测定网格单元为0.5m×0.5m。根据测定结果,用常规统计方法计算了均值、平均差、标准差、变异系数等传统统计特征值,并指出了用该方法表示土壤特性引起的困惑。在此基础上,将分形理论与地统计学原理相结合,计算了θg、θv、ρ的分形维数,分别为1.58-1.75、1.67-1.75、1.77-1.83。研究结果表明,土壤并非具有理想分形特征的介质,它只是在一定的空间尺度内才具有分形特征。