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快速測量土壤水分--土壤水分檢測儀助力黃土高原農業和生態環境建設
發布時間 : 2021-09-29 13:55 瀏覽量 : 271

    作為全省乃至全國脫貧攻堅的主戰場之一曾因“苦瘠甲天下”聞名的定西市安定區,現如今已經交出了一份人民滿意的“綠色答卷”,在決勝同步全面小康的新征程上,安定區踐行“綠水青山就是金山銀山”的發展理念,堅持底線思維的工作導向、務實創新的工作舉措,繪就了一幅“天藍、水清、土凈、地綠”的美麗畫卷。

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    土壤水分檢測儀可以快速測量土壤中的水分。通過該儀器對農田進行監測,工作人員可以實時了解土壤水分的曲線變化,通過對多個監測節點數據的匯總分析,可以更準確地了解土壤水分動態,從而研究土壤水分與植物的關系,改善農業生態環境。


    缺水是黃土高原地區農業生產和生態環境建設的主要制約因素。土壤水分入滲過程不僅決定了雨水、灌溉水等有限水源的利用程度,還深刻影響著地表徑流和土壤侵蝕強度。土壤表面電場對團聚體的穩定性有重要影響,團聚體破碎后,土壤孔隙會發生顯著變化,影響水分入滲過程。


    然而,目前關于土壤電場作用對黃土母質發育土壤水分入滲過程的影響尚不清楚,同時考慮表面電場作用后經典土壤水分入滲模型的適用性還有待進一步驗證。因此,本研究結合土壤水分檢測儀采用室內一維定水頭土柱模擬試驗,通過定量調控土壤表面電場,研究了不同土壤電場強度對水分入滲速率、濕潤鋒運移、累積入滲量的影響,并采用Kostiakov模型和Philip模型對土壤水分入滲過程進行擬合。

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    結果表明:


    (1)濕潤鋒運移速度、入滲速率和累積入滲量均隨入滲電解質濃度的減小、表面電位(絕對值)和電場的增大而降低,這表明土壤表面電場對土壤水分入滲具有重要的、不可忽略的影響。


    (2)當電解質濃度 ,塿土和褐土的電位絕對值大于233 mV和223 mV時,土壤水分入滲特性參數隨時間的變化曲線較為接近,表明233 mV和223 mV分別是影響兩種土壤水分入滲過程的臨界電位值。


    (3)Kostiakov模型和Philip模型對于塿土和褐土入滲過程的模擬均有較好的適用性,但通過進一步分析其擬合統計特征值(決定系數R2、殘差平方和、均方根誤差RMSE值),發現Kostiakov模型的擬合結果更優。該研究結果可為黃土高原土壤水分入滲的內部調控新技術提供理論參考。




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