土壤水分含量的表示方法

土壤水分含量的表示方法

一、土壤绝对含水量

1、重量百分数：土壤水分的重量占烘干土的百分率。

2、体积百分数：

土壤容积含水量%=土壤重量含水量*容重

意义：可反映土壤孔隙的充水程度，可计算土壤的固、液、气相的三相比。

如土壤含水量（重量）20%，容重为1.2。则土壤容积含水量为20%*1.2=24.0%

土壤总孔隙度=1—1.2/2.65=55%

空气所占体积为55%—24%=31%

固相体积为100—55%=45%。

3、土壤蓄水量（立方米/亩）=每亩面积（平方米）*土层深度*土壤容重*土壤重量含水量

如土壤田间持水量为25%（重量），容重1.1。测得土壤自然含水量为10%，现将没亩1米深的土层内含水量提高到田间持水量水平，问应灌多少水（立方米/亩）

应灌水量（立方米/亩）=666.6*1*1.1*（25%—10%）=110立方米/亩

4、水层厚度：单位面积上一定土层厚度内含有的水层厚度，可与雨量相比。

水层厚度(mm)=土层厚度（h）*土壤容重（d）*重量百分数%*10

5、水体积：水层厚度乘以面积。

二、土壤相对含量

土壤水分含量占饱和含水量的百分比或占田间持水量的百分比。

三、水分常数：土壤含水量根据受土壤各种力的作用达到某种程度的水量，对于同一土壤来说，此时的含水量基本不变，称为土壤水分常数，又叫水分特征值，它是一些与植物吸收水分有关系的数值。

1、吸湿系数（最大吸湿水量）

是在相对湿度接近饱和空气时，土壤吸收水汽分子的最大量与烘干土重的百分率。

2、凋萎系数

当植物产生永久凋萎时的土壤含水量。此时土壤水主要是全部的吸湿水和部分膜状水。

经验公式凋萎系数=吸湿系数*（1.34～1.5）

3、田间持水量

当土壤被充分饱和后，多余的重力水已经渗漏，渗透水流已降至很低甚至停止时土壤所持的含水量。

此时水分类型包括吸湿水、膜状水和全部毛管悬着水。

田间持水量=吸湿系数*2.5

测定方法（野外）：在野外地里灌水后，铺上枯枝落叶防止蒸发，两天后，重力水下渗，这时所测得的土壤含水量就是田间持水量。

4、全容水量

土壤完全为水所饱和时的含水量，此时土壤水包括吸湿水、膜状水、毛管水和重力水。

水分基本充满了土壤孔隙，在自然条件下，水稻土、沼泽土或降雨、灌溉量较大时可达到全容水量。

4、有效水含量

土壤中的水分，并不是全部能被植物的根系吸收利用。土壤水的有效性是指土壤水被植物吸收利用的状况。

一般情况下：

最大有效含水量（%）= 田间含水量%—凋萎系数%

有效水分含量（%）= 自然含水量%—凋萎系数%

土壤含水量的测定(烘干法)

土壤含水量的测定（烘干法） 进行土壤水分含量的测定有两个目的： 一是为了解田间土壤的实际含水状况，以便及时进行灌溉、保墒或排水，以保证作物的正常生长；或联系作物长相、长势及耕栽培措施，总结丰产的水肥条件；或联系苗情症状，为诊断提供依据。 二是风干土样水分的测定，为各项分析结果计算的基础。前一种田间土壤的实际含水量测定，目前测定的方法很多，所用仪器也不同，在土壤物理分析中有详细介绍，这里指的是风干土样水分的测定。 风干土中水分含量受大气中相对湿度的影响。它不是土壤的一种固定成分，在计算土壤各种成分时不包括水分。因此，一般不用风干土作为计算的基础，而用烘干土作为计算的基础。分析时一般都用风干土，计算时就必须根据水分含量换算成烘干土。 测定时把土样放在105～110℃的烘箱中烘至恒重，则失去的质量为水分质量，即可计算土壤水分百分数。在此温度下土壤吸着水被蒸发，而结构水不致破坏，土壤有机质也不致分解。下面引用国家标准《土壤水分测定法》。 2.3.1适用范围 本标准用于测定除石膏性土壤和有机土（含有机质20%以上的土壤）以外的各类土壤的水分含量。 2.3.2方法原理 土壤样品在105±2℃烘至恒重时的失重，即为土壤样品所含水分的质量。 2.3.3仪器设备 ①土钻；②土壤筛： xx1mm；③铝盒：

小型直径约40mm，高约20mm；大型直径约55mm，高约28mm；④分析天平： 感量为 0.001g和 0.01g；⑤小型电热恒温烘箱；⑥干燥器： xx变色硅胶或无水氯化钙。 2.3.4试样的选取和制备 2.3. 4.1风干土样选取有代表性的风干土壤样品，压碎，通过1mm筛，混合均匀后备用。 2.3. 4.2新鲜土样在田间用土钻取有代表性的新鲜土样，刮去土钻中的上部浮土，将土钻中部所需深度处的土壤约20g，捏碎后迅速装入已知准确质量的大型铝盒内，盖紧，装入木箱或其他容器，带回室内，将铝盒外表擦拭干净，立即称重，尽早测定水分。 2.3.5测定步骤 2.3. 5.1风干土样水分的测定将铝盒在105℃恒温箱中烘烤约2h，移入干燥器内冷却至室温，称重，准确到至 0.001g。用角勺将风干土样拌匀，舀取约5g，均匀地平铺在铝盒中，盖好，称重，准确至 0.001g。将铝盒盖揭开，放在盒底下，置于已预热至105±2℃的烘箱中烘烤6h。取出，盖好，移入干燥器内冷却至室温（约需20min），立即称重。风干土样水分的测定应做两份平行测定。

不同坡位土壤水分特征

第11卷　第6期2013年12月 中国水土保持科学 Science of Soil and Water Conservation Vol.11　No.6Dec.2013 典型黑土区农业小流域不同坡向和 坡位的土壤水分变化特征 苏子龙1,张光辉1,2?,于艳1 (1.北京师范大学地理学与遥感科学学院,100875,北京;2.中国科学院水利部水土保持研究所,712100,陕西杨凌)摘要:土壤水分变化受地形地貌二土壤质地二土地利用方式等多种因素的影响三为了分析东北典型黑土区土壤水分变化规律,以该区农业小流域为研究对象,采用野外实验的方法,从坡向和坡位出发,系统分析土壤水分在不同坡向和坡位的变化特征三结果表明:1)半阴坡平均土壤含水量低于阳坡和半阳坡;各坡向土壤水分剖面变化趋势不同,坡向仅对0~35cm 深度范围内土壤含水量变化有显著影响三2)3坡向(阳坡二半阳坡和半阴坡)土壤含水量均为下坡位>上坡位>中坡位,各坡向不同坡位土壤含水量剖面变化呈现不同趋势,坡位对测量范围内的阳坡和半阴坡,以及25~100cm 范围内的半阳坡土壤水分变化有显著影响,但对半阳坡0~25cm 土壤水分影响不显著三研究结果可对该地区小流域农作物合理配置及农田土壤水分管理提供科学依据三关键词:土壤水分;坡向;坡位;剖面特征;典型黑土区中图分类号:S152.7 文献标志码:A 文章编号:1672?3007(2013)06?0039?06 收稿日期:20130423　修回日期:20130928 项目名称:国家自然科学基金 输沙对坡面侵蚀的影响及其水动力学机理研究”(41271287);中科院 百人计划”择优支持项 目 土壤侵蚀水动力学机制研究”(K318001110) 第一作者简介:苏子龙(1988 ),男,博士研究生三主要研究方向:土壤侵蚀三E?mail:szl0330good@https://www.sodocs.net/doc/ce12165888.html, ?通信作者简介:张光辉(1969 ),男,博士,教授三主要研究方向:土壤侵蚀与水土保持三E?mail:ghzhang@https://www.sodocs.net/doc/ce12165888.html, Variation of soil moisture with slope aspect and position in a small agricultural watershed in the typical black soil region Su Zilong 1,Zhang Guanghui 1,2,Yu Yan 1 (1.School of Geography,Beijing Normal University,100875,Beijing,China; 2.Institute of Soil and Water Conservation,Chinese Academy of Sciences &Ministry of Water Resources,712100,Yangling,Shaanxi,China) Abstract :Soil moisture is affected by land use type,topography and geomorphology,soil texture and other factors.A small agricultural watershed in the typical black region was selected as the study area to analyze the variation of soil moisture at different slope aspects and positions by field experiment.The results were as follows.1)In the depth range of 0-100cm,soil moisture content on the semi?shady slopes was lower than that on sunny and semi?sunny slopes;profile variation trends of soil moisture content on the three types of slopes differed,and the effect of slope aspect on soil moisture content was significant only in the depth 0-35cm.2)On each type of slope,the soil moisture content followed the order of lower slope >upper slope >middle slope,the profile variation of soil moisture content presented different trends at different slope positions of each slope aspect,and the effect of slope position on soil moisture content of sunny and semi?shady slopes was significant within the measurement range,and it was also significant on the semi?sunny slope in depth 25-100cm,but not significant in 0-25cm in this slope aspect.Our research results could provide theoretical basis for reasonable allocation of crops and management of farmland soil moisture.

土壤湿度检测及自动浇水系统设计

土壤湿度检测及自动浇水系统设计 1 设计主要内容及要求 1.1 设计目的： 随着人们生活水平的提高花卉逐渐受到人们的青睐，本设计要求利用单片机设计一款家庭智能浇花器，实现自动浇花，节省人力，方便人们出差的时候不至于影响花卉的生长，如果在家也可以关断浇花器。 （1）了解土壤湿度检测的基本知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。 （2）初步掌握常用土壤湿度检测传感器的特点和应用场合，并选择恰当方法应用于本设计。 1.2 基本要求 （1）通过c8051f020单片机编程来实现土壤湿度的实时显示，并具有超量程报警装置。 （2）要求设计相关传感器系统和控制系统实现自动浇水功能。 （3）要求设计相关的硬件电路，包括传感器的选型、控制系统和显示系统的硬件电路设计。 1.3 发挥部分 自由发挥 2 设计过程及论文的基本要求： 2.1 设计过程的基本要求 （1）基本部分必须完成，发挥部分可任选； （2）符合设计要求的报告一份，其中包括总体设计框图、电路原理图各一份； （3）报告的电子档需全班统一存盘上交。 2.2 课程设计论文的基本要求 （1）参照毕业设计论文规范打印，包括附录中的图纸。项目齐全、不许涂改，不少于4000字。图纸为A4，所有插图不允许复印。 （2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细的功能分析和重要的参数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（总体设计框图与电路原理图）。 3 时间进度安排

一设计任务描述 1.1 设计题目：土壤湿度检测及自动浇水系统设计 1.2 设计要求 1.2.1 设计目的： 随着人们生活水平的提高花卉逐渐受到人们的青睐，本设计要求利用单片机设计一款家庭智能浇花器，实现自动浇花，节省人力，方便人们出差的时候不至于影响花卉的生长，如果在家也可以关断浇花器。 （1）了解土壤湿度检测的基本知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。（2）初步掌握常用土壤湿度检测传感器的特点和应用场合，并选择恰当方法应用于本设计。 1.2.2 基本要求： （1）通过C8051F020单片机编程来实现土壤湿度的实时显示，并具有超量程报警装置。 （2）要求设计相关传感器系统和控制系统实现自动浇水功能。 （3）要求设计相关的硬件电路，包括传感器的选型、控制系统和显示系统的硬件电路设计。

土壤水分的测定

土壤水分的测定 测定土壤水分是为了了解土壤水分状况，以作为土壤水分管理，如确定灌溉定额的依据。在分析工作中，由于分析结果一般是以烘干土为基础表示的，也需要测定湿土或风干土的水分含量，以便进行分析结果的换算。 一、测定方法 土壤水分的测定方法很多，实验室一般采用酒精烘烤法、酒精烧失法和烘干法。野外则可采用简易的排水称重法(定容称量法)。 (一)酒精烘烤法 1、原理:土壤加入酒精，在l05℃—110℃下烘烤时可以加速水分蒸发，大大缩短烘烤时间，又不致于因有机质的烧失而造成误差。 2、操作步骤 ①取已烘干的铝盒称重为W1(克)。 ②加土壤约5克平铺于盒底，称重为W2(克)。 ③用皮头吸管滴加酒精，便土样充分湿润，放入烘箱中，在105℃—110℃条件下烘烤30分钟，取出冷却称重为W3(克)。 3、结果计算 W2-W3 土壤水分含量（%）＝—————×100 W3-W1 土壤分析一般以烘干土计重，但分析时又以湿土或风干土称重，故需进行换算，计算公式为：应称取的湿土或风干土样重＝所需烘干土样重×(1+水分％) (二)酒精烧失速测法 1、原理：酒精可与水分互溶，并在燃烧时使水分蒸发。土壤烧后损失的重量即为土壤含水量。 2、操作步骤： ①取铝盒称重为W l(克)。 ②取湿土约10克(尽量避免混入根系和石砾等杂物)与铝盒一起称重为W2(克)。 ③加酒精于铝盒中，至土面全部浸没即可，稍加振摇，使土样与酒精混合，点燃酒精，待燃烧将尽，用小玻棒来回拨动土样，助其燃烧(但过早拨动土样会造成土样毛孔闭塞，降

低水分蒸发速度)，熄火后再加酒精3毫升燃烧，如此进行2—3次，直至土样烧干为止。 ④冷却后称重为W3(克)。 3、结果计算同前 (三)烘干法 1、原理：将土样置于105℃±2℃的烘箱中烘至恒重，即可使其所含水分（包括吸湿水）全部蒸发殆尽以此求算土壤水分含量。在此温度下，有机质一般不致大量分解损失影响测定结果。 2、操作步骤 ①取干燥铝盒称重为W1(克)。 ②加土样约5克于铝盒中称重为W2(克)。 ③将铝盒放入烘箱，在105℃一110℃下烘烤6小时，一般可达恒重，取出放人干燥器内，冷却20分钟可称重。必要时，如前法再烘1小时，取出冷却后称重，两次称重之差不得超过0.05克，取最低一次计算。 注：质地较轻的土壤，烘烤时间可以缩短，即5—6小时。 3、结果计算同前 二、思考题 1、列出实验数据，计算土壤水分含量。 2、在烘干土样时，为什么温度不能超过110℃？含有机质多的土样为什么不能采用酒精烧失法？

土壤中水分含量的

实训四土壤水分含量的测定 一、目的要求 土壤水分是土壤的重要组成部分，也是重要的土壤肥力因素。进行土壤水分捍联的测定有两个目的：一是了解田间土壤的水分状况，为土壤耕作、播种、合理排灌等提供依据；二是在室内分析工作中，测定风干土的水分，把风干土重换算成烘干土重。可作为各项分析结果的计算基础。 本试验要求掌握烘干法和酒精燃烧法测定土壤水分 的原理和方法，能较准确地测定出土壤的水分含量。 二、仪器与试剂 天平（感量0.01g和0.001g）、烘箱、干燥器、称样皿、铝盒、量筒（10ml）、无水酒精、滴管、小刀、木箱等。 三、测定方法 测定土壤中水分含量的方法很多，常用的有烘干法和酒精燃烧法。烘干法是目前测地水分的标准方法，其测定结果比较准确，适合于大批量样品的测定，但这种方法需要时较长。究竟燃烧法测定土壤水分快但精确度较低，只适合田间速测。 (一)烘干法 1. 方法原理在105±2℃的温度下从土壤中全部蒸发，而结构水不会破坏，土壤有机质也不被分解。因此，将土壤样品至于105±2℃下烘至恒重，根据其烘干前后质量之差，就可以计算出土壤水分含量的百分数。 2. 操作步骤 （1）取由盖的铝盒（或称样皿），洗净，放入干燥器中冷却至室温，然后再分析天平上称重（W1），并注意标

好号，以防弄错。 （2）用角匙取过1mm筛孔的风干土样4～5g（精确至0.001g），铺在铝盒中（或称样皿中）进行称重（W2）（3）将铝盒盖打开，放入恒温箱中，在105±2℃的温度下烘6h左右。 （4）盖上铝盒盖子，将铝盒放入干燥器中20～30min，使其冷却至室温，取出称重。 （5）打开铝盒盖子，放入恒温箱中，在105±2℃的温度下再烘2h，冷却，称重至恒重（W3）。 3.结果计算 以烘干土为基数计算土壤水分得百分含量（W%） 土壤水分含量= （风干土重-烘干土重）/烘干土重*100% 水分系数（x）=烘干土重/风干土重 风干土重换算成烘干土重为： 烘干土重=风干土重*水分系数 4．注意事项 （1）测定风干土样中吸湿水含量时，一般用感量0.001g 的分析天平称重，前后两次称重相差不大于0.003g为恒重。 （2）一般土壤样品的烘干温度不超过105±2℃，温度过高，土壤有机质易碳化损失。 (二)酒精燃烧法 1. 方法原理 本方法是利用酒精在土壤样品中燃烧释放出的热量，使土壤水分蒸发干燥，通过燃烧前后的质量之差，计算出土壤含水量的百分数。酒精燃烧在火焰熄灭前几秒钟，即火焰下降时，土温才迅速上升到180~200℃。然后温度很快降至85~90℃，再缓慢冷却。由于高温阶段时间短，样品中有机质及盐类损失很少。故此法测定土壤水分

土壤水份和植物组织含水量的测定

土壤水份和植物组织含水量的测定 实验的目的与要求： 通过对植物和土壤水分的测定来学习和使用烘干法水分测定仪，掌握实验和实习的技巧，了解一定的实习的规则！ 通过对实习数据的比较，以及结合自身的知识来分析土壤和植物组织含水量的关系，了解水分对植物生长的影响，了解土壤中水分对植物生长的影响。 结合生态学的知识来分析土壤和植物含水量受整个生态系统的影响。 实验的主要内容： 记录实验地的周围环境的各种生态环境因素，如温度，风向，湿度。 测量土壤和植物组织含水量值，在不同的环境下测量对比，同一环境下不同物种的值。 记录实验测量的数据值，分析得出结论。 实习的主要工具： 1.烘干法水分测定仪（LSH-100A型）： 最大秤量：100g 实际标尺分度值：1mg 准确度级别：2级 水分测量允许误差：±0.2%（样品≥2克） 水分含量测定可读性：0.01% 测量水分范围：0~100% 加热源：卤素灯（环型400W） 温控精度：±1℃ 加热温度设定：室温～160℃（以1℃调整） 时间设定：0～180min（以1min调整） 测量方法：手动、自动 操作温度范围：10～30℃ 电源及功耗：AC220V±22V 50Hz 420W 秤盘尺寸：￠100mm 外壳尺寸：360mm×250mm×270mm 净重：7kg 实验用剪刀、小袋子 实验原理： 首先对同一环境下的不同生长情况的高山榕进行水分的测定，记录数据并比较，然后对不同环境下的不同株池杉进行水分的测定，在数据中得出结论。用烘干法测定仪进行含水量的测定，使用小塑料袋来装实验品以防止植物叶子和土壤水分的蒸发。 实验的步骤： 首先进行样本的采样，在学校的马路边分别进行不同生长情况高山榕叶子的取样，然后再树下进行土壤的取样。在昭阳湖旁不同地方生长情况相同的池杉的叶子和土壤的进行取样。将取来的样品装入袋中，并做好标签。 预热烘干法测定仪后，将取来的样品放入烘干仪中保持5-8分钟，待屏幕中的数值稳定后进行数据的记录。 对数据进行整理分析和讨论，得出结论。 实验的结果：

土壤水分原稿

土壤水分综述 摘要 关键词：土壤水分影响因素 1程积民、万惠娥[1]等人通过采用工程与生物措施相结合的方法，对黄土丘陵半干早区柠条灌木林的建设与土壤水分过耗及调控恢复的定位进行试验研究。试验选择出最佳灌草立体配置模式：水平阶整地为柠条-披碱草、柠条-草木樨、柠条-芨芨草类型；水平沟整地为柠条-芨芨草、柠条-草木樨类型；鱼鳞坑整地为柠条-草木樨、柠条-芨芨草、柠条-本氏针茅类型。这种配置模式可以调节和补充土壤水分的不足，促进灌草的生长，控制水土流失，改善生态环境。 2杨建昌、刘立军等人通过大田试验和盆栽试验研究了土壤水分对旱育秧水稻产量形成的影响，旱育秧移栽后有明显的分蘖和生长优势，尤其在节水灌溉或低土壤水分条件下，旱育秧有效穗数多、干物质累积量高、抽穗后的光合势大，较水育秧显著增产。但在土壤水分充足或常规灌溉条件下，旱育秧分蘖成穗率低、有效穗数少，较水育秧增产幅度小。表明旱育秧配合本田期节水灌溉，其增产潜力较大。 3王进鑫、黄宝龙等人采用旱棚人工控水，对侧柏、刺槐不同水量全生长期均衡供水条件下，2-3年生幼树的生长需水规律、蒸腾耗水与土壤水分的关系进行了研究，结果表明，刺槐蒸腾耗水量随土壤供水能力的增大而增加，其中以生长前期和生长盛期耗水为主。侧柏蒸腾耗水量以生长盛期最大，约占年蒸腾量的46.27%，生长后期次之，生长前期较小，并求出了两树种蒸腾耗水的土壤水分应力订正函数及

在非充分供水条件下实际蒸腾耗水的时间-水分函数。 4张爱良、黄桂英等人采用盆栽法，研究了四种不同土壤水分含量条件下小麦旗叶生理特性的变化规律。结果表明，土壤水分含量与小麦经济产量间呈极显著正相关( r = 0.9936 )，提高土壤水分含量能使灌浆中后期小麦旗叶叶绿素含量、可溶性糖含量和硝酸还原酶活性均得到提高。在土壤水分胁迫条件下，旗叶SOD 活性显著降低，质膜透性明显加大，致使植株衰老加速。 5王克勤、王立选用田间7年生和盆栽2年生金矮生苹果，在自然环境条件下进行不同水平土壤水分人为控制。结果表明，林木蒸腾作用与光照强度和土壤水分状况之间存在着密切的联系。林木在苗期时，当土壤水分不足时，应采取措施避免强光照射，以减轻过度蒸腾失水造成的生理伤害，提高成活率和促进苗木生长。 6潘占兵、李生宝等人通过对宁夏盐池干旱退化草场植被恢复与风蚀沙化防治技术示范区内不同种植密度的柠条林土壤水分进行了定位观测，从土壤水分日变化、季节性变化、水分垂直分布等方面进行了分析。结果表明：土壤含水量主要受大气降雨及植物生长节律的影响, 变化较大。 7吴玉光，王美菊等人通过用植物纤维薄膜代替塑料薄膜覆盖农田，研究了植物纤维膜对保持土壤含水量的作用。结果表明，利用植物纤维膜覆盖地面，可以起到保持土壤水分、减少水分蒸发的作用，它可以抑制土壤水分蒸发量的80%- 90%，但从保持土壤水分方面来说，还不能达到覆盖塑料薄膜的水平；从调节土壤空气条件方面看，可以使多余的水分蒸发，提高土壤的通气程度，又比塑料膜具有一定

土壤湿度的测定方法

土壤湿度的测定方法 国内外有很多土壤水分测定方法。具体方法列举如下：称重法，时域反射法（TDR），石膏法，红外遥感法，频域反射法/频域法(FDR/FD法)，滴定法，电容法，电阻法，微波法，中子法， Karl Fischer法，γ射线法和核磁共振法等。 ①烘干法 烘干法是测定土壤水分最普遍的方法，也是标准方法。具体为：从野外获取一定量的土壤，然后放到105℃的烘箱中，等待烘干。其中烘干的标准为前后两次称重恒定不变。烘干后失去的水分即为土壤的水分含量。计算公式为土壤含水量=W/M*100%，M为烘干前的土壤重量，W为土壤水分的重量，即M与烘干后土壤重量M’的差值。称重法缺点是费时费力（需8小时以上），还需要干燥箱及电源，不适合野外作业。如果采用酒精燃烧法，由于需要翻炒多次，极为不便，不适合用于细粒土壤和含有有机物的土壤，且容易掉落土粒或燃烧不均匀而带来较大误差，而且需要取土测量，对土壤有破坏性。 ②TDR（Time Domain Reflectometry）法 TDR法是上世纪80年代发展起来的一种土壤水分测定方法，中文为时域反射仪。这种方法在国外应用相当普遍，国内才刚开始引进，当各部门都相当重视。TDR是一个类似于雷达系统的系统，有较强的独立性，其结果与土壤类型、密度、温度基本无关。而且还有很重要的一点就是，TDR能在结冰下测定土壤水分，这是其他

方法无法比拟的。另外，TDR能同时监测土壤水盐含量，且前后两次测量的结果几乎没有差别。这种测定方法的精确度可见一斑。 ③欧速土壤水分传感器直接测量法 因为TDR法设备昂贵，我公司开始用比TDR更为简单的方法来测量土壤的介电常数，而且测量时间更短，在经过特定的土壤校准之后，测量精度高，而且探头的形状不受限制，可以多深度同时测量，数据采集实现较容易。

实验三 土壤水分含量的测定

实验三 土壤水分含量的测定 一、目的要求 土壤水分是土壤的重要组成部分，也是重要的土壤肥力因素。进行土壤水分的测定 有两个目的：一是了解田间土壤的水分状况，为土壤耕作、播种、合理排灌等提供依据； 二是在室内分析工作中，测定风干土的水分，把风干土重换算成烘干土重，可作为各项 分析结果的计算基础。 本实验要求掌握烘干法和酒精燃烧法测定土壤水分的原理和方法， 能较准确地测定 出土壤的水分含量。 二、仪器与试剂 天平（感量0.01g和0.001g）、烘箱、干燥器、称样皿、铝盒、量筒（10ml）、无 水酒精、滴管、玻棒等。 三、测定方法 测定土壤中水分含量的方法很多，常用的有烘干法和酒精燃烧法。烘干法是目前测 土壤水分的标准方法，其测定结果比较准确，适合于大批量样品的测定，但这种方法需 要时较长。酒精燃烧法测定土壤水分快但精确度较低，只适合田间速测。 (一)烘干法 1. 方法原理 在105±2℃的温度下从土壤中全部蒸发，而结构水不会破坏，土壤 有机质也不被分解。因此，将土壤样品至于105±2℃下烘至恒重，根据其烘干前后质量 之差，就可以计算出土壤水分含量的百分数。 2. 操作步骤 （1）取有盖的铝盒（或称样皿），洗净，放入干燥器中冷却至室温，然后再分析天 平上称重（W1），并注意标好号，以防弄错。 （2）用角匙取过1mm筛孔的风干土样4～5g（精确至0.001g），铺在铝盒中（或 称样皿中）进行称重（W2） （3）将铝盒盖打开，放入恒温箱中，在105±2℃的温度下烘6h左右。 （4）盖上铝盒盖子，将铝盒放入干燥器中20～30min，使其冷却至室温，取出称 重。 （5）打开铝盒盖子，放入恒温箱中，在105±2℃的温度下再烘2h，冷却，称重至 恒重（W3）。 3. 结果计算 以烘干土为基数计算土壤水分的百分含量（W%） 土壤水分含量= （W2- W3）/W3*100% 水分系数（x）=烘干土重/风干土重

土壤含水量测量方法

土壤含水量测量方法 ( 1 )称重法(Gravimetric) 也称烘干法，这是唯一可以直接测量土壤水分方法，也是目前国际上的标准方法。用土钻采取土样，用0.1g 精度的天平称取土样的重量，记作土样的湿重 M，在 105℃的烘箱内将土样烘 6~8 小时至恒重，然后测定烘干土样，记作土样的干重 Ms 土壤含水量=(烘干前铝盒及土样质量-烘干后铝盒及土样质 量)/(烘干后铝盒及土样质量-烘干空铝盒质量)*100% ( 2 )张力计法(Tensiometer) 也称负压计法，它测量的是土壤水吸力测量原理如下：当陶土头插入被测土壤后，管内自由水通过多孔陶土壁与土壤水接触，经过交换后达到水势平衡，此时，从张力计读到的数值就是土壤水(陶土头处)的吸力值，也即为忽略重力势后的基质势的值，然后根据土壤含水率与基质势之间的关系(土壤水特征曲线)就可以确定出土壤的含水率 ( 3 ) 电阻法(Electricalresistance) 多孔介质的导电能力是同它的含水量以及介电常数有关的，如果忽略含盐的影响，水分含量和其电阻间是有确定关系的电阻法是将两个电极埋入土壤中，然后测出两个电极之间的电阻。但是在这种情况下，电极与土壤的接触电阻有可能比土壤的电阻大得多。因此采用将电极嵌入多孔渗水介质(石膏、尼龙、玻璃纤维等)中形成电阻块以解决这个问题 ( 4 ) 中子法(Neutronscattering) 中子法就是用中子仪测定土壤含水率中子仪的组成主要包括：一个快中子源，一个慢中子检测器，监测土壤散射的慢中子通量的计数器及屏蔽匣，测试用硬管等。快中子源在土壤中不断地放射出穿透力很强的快中子，当它和氢原子核碰撞时，损失能量最大，转化为慢中子(热中子)，热中子在介质中扩散的同时被介质吸收，所以在探头周围，很快的形成了持常密度的慢中子云

自动土壤水分观测数据传输格式及传输方案

自动土壤水分观测数据传输格式及传输方案

自动土壤水分观测数据传输格式及传输方案 中国气象局综合观测司预报网络司 2009.8

目录 1上传文件命名规则 (1) 1.1单站文件命名规则 (1) 1.2多站文件命名规则 (1) 1.3上传文件名说明 (2) 2 上传时间规定 (7) 2.1数据上传原则 (7) 2.2数据上传时间规定 (8) 3 上传数据格式 (9) 3.1 自动土壤水分观测站上传数据格式 (9) 3.2 省级打包上传格式 (14) 3.3 作物名称编码表 (15)

自动土壤水分观测数据传输格式及传输方案 为规范自动土壤水分观测和资料传输业务，确保自动土壤水分观测资料及时、高效地收集、共享和应用，制定本数据传输格式及传输方案。 1上传文件命名规则 自动土壤水分观测站上传文件是指自动土壤水分观测站上传至省级气象通信部门或国家气象信息中心的数据文件。 自动土壤水分观测站上传文件包括单站文件命名和多站文件命名两种规则。 1.1单站文件命名规则 单站自动土壤水分观测站上传文件命名方式为： Z_ AGME_I_IIiii_yyyymmddhhMMss_O_ASM-F TM[-CCx].txt 1.2多站文件命名规则 多站自动土壤水分观测站上传文件命名方式为（通过省级或国家级打包的文件）：

Z_ AGME_C_CCCC_yyyymmddhhMMss_O_AS M-FTM.txt 1.3上传文件名说明 （1）文件名称各段说明 Z：固定代码，表示文件为国内交换的资料。 AGME：固定代码，表示农业气象资料。 I：固定代码，指示其后字段代码为测站区站号。 IIiii：测站区站号。区站号使用规则见1.3（2） C：固定代码，指示其后字段编码为编报台字母代号。 CCCC：编报台字母代号，详见1.3.3编报台站代码表。 yyyymmddhhMMss：文件生成时间“年月日时分秒”（UTC，国际时）。其中，yyyy为年，4位；mm为月，2位；dd为日，2位；hh为小时，2位；MM分钟，2位；ss为秒，2位。在年月日时分秒中，若位数不足时，高位补“0”。例如：

土壤含水量测定方法小结

土壤含水量测定方法小结 1，烘干称重； 这个不多说了。准确度最高，但测定得到的是质量含 水量，与其他方法所得数据进行比较是注意换算。 2，中子仪； 技术比较成熟，准确性极高，是烘干法以外的第二标 准方法。 但是中子仪测定需要安装套管，理论上可达任何深度，设备昂贵，投入很大。中子射线对操作者身体有损害，严格来说需要相关证件才可以操作。无法测定表层土 壤。 3，电阻法； 一般使用石膏块作为介质埋设地下，石膏块中埋设两根导线，导线之间的石膏成分组成电阻，石膏块电阻与土壤含水量相关。石膏块制作简单，哪怕进口的成品成本也是非常低廉，可以作很多重复，可以不破坏土壤在田间连续自动监测。存在问题，石膏块滞后时间较长，所以不可能用来做移动式测定和自动灌溉系统。石膏块只适合用于非盐碱土壤中，同时石膏块不适合使用直流电（文献查得，表示怀疑，因为所有的石膏块读书表都是用干电池作为电源），测定受土壤类型影响很大，标定结果会随时间改变，达到一定年 限后，石膏会逐渐溶解到土壤中。 4，TDR（Time Domain Reflectometry） TDR有两种时域反射仪和时域延迟，两者均简称TDR。TDR技术是当前土壤水分测定装置的主流原理，可以连续、快速、准确测量。可以测量土壤表层含

水量。一般的TDR原理的设备响应时间约10-20秒，适合移动测量和定点监测。测定结果受盐度影响很小，TDR缺点是电路比较复杂，设备较昂贵。 5，FDR（Frequency Domain Reflectometry）几乎具有TDR的所有优点，探头形状非常灵活。比较夸张的甚至可以放在做成犁状放在拖拉机后面运动中 测量。FDR相对TDR需要更少的校正工作。 TDR和FDR同样有一个缺点，当探头附近的土壤有空洞或者水分含量非常不均匀时，会影响测定结果。 非常奇怪的是，基于FDR原理的往往是低端的仪器设备，根据笔者实际使用经验，FDR技术可能在精度上存在瓶颈，经常在5%的误差左右，写文章时候数据基本上不好用。

土壤含水量测量实验报告

土壤水分的测定实验 一、实验目的 1、了解土壤的实际含水情况，以便适时灌排，保证植物生长对水分的需求。 2、风干土样水分的测定，是各项分析结果计算的基础。土壤水分含量的多少，直接影响土壤的固、液、气三相比例，以及土壤的适耕性和植物的生长发育。 二、实验原理 土壤水分大致分为化学结合水、吸湿水和自由水三类。自由水是可供植物自由利用的有效水和多余水，可以通过土壤在空气中自然风干的方法从土壤中释放出来；吸湿水是土壤颗粒表面被分子张力所吸附的单分子水层，只有在105-110℃下才能摆脱土壤颗粒表面分子力的吸附，以气态的形式释放出来，由于土粒对水汽分子的这种吸附力高达成千上万个大气压，所以这层水分子是定向排列，而且排列紧密，水分不能自由移动，也没有溶解能力，属于无效水；而化学结合水因为参与了粘土矿物晶格的组成，所以是以OH-的形式存在的，要在600--700℃时才能脱离土粒的作用而释放出来。 土壤含水量的测定方法很多，如烘干法、酒精燃烧法和中子测量法等，其中烘干法是目前国际上土壤水分测定的标准方法，虽然需要采集土样，并且干燥时间较长但是因为它比较准确，且便于大批测定，故为常用的方法。 将土壤样品放在105℃±2℃的烘箱中烘至恒重，求出土壤失水重量占烘干重量的百分数。在此温度下，包括吸湿水（土粒表面从空气中吸取活动力强的水汽分子而成的一种水分）在内的所有水分烘掉，而一般土壤有机质不致分解。 三、实验器材 铝盒、烘箱、干燥器、天平、小铲子、小刀。 四、实验步骤 1、在室内将铝盒编号并称重，重量记为W0 。 2、用已知重量的铝盒在天平上称取欲测土样15—20克，称量铝盒与新鲜土壤样

土壤水特征曲线

研究生课程论文封面 课程名称土壤水动力学 教师姓名 研究生姓名 研究生学号 研究生专业 所在院系 类别: 日期: 2012 年1月7 日

评语 对课程论文的评语: 平时成绩：课程论文成绩： 总成绩：评阅人签名： 注：1、无评阅人签名成绩无效； 2、必须用钢笔或圆珠笔批阅，用铅笔阅卷无效； 3、如有平时成绩，必须在上面评分表中标出，并计算入总成绩。

水分特征曲线测定实验报告 1 实验的目的要求 理解水分特征曲线的含义，掌握水分特征曲线的测定方法，以及比较不同土壤水分特征曲线的特点。 2 实验的原理 土壤水的基质势（或土壤吸力）与土壤含水量之间的关系曲线称为土壤水分特征曲线或土壤持水曲线（soil water retention function ）。土壤水分特征曲线表示土壤水的能量和数量之间的关系，是研究土壤水分的保持和运动所用到的反映土壤水分基本特性的曲线。各种土壤的水分特征曲线均需由实验测定。 水分特征曲线仪主要由陶土头、集气管、压力传导管、水银测压计（由玻璃管和水银槽组成）、观测板以及样品容器组成，其结构如图1所示。 图1 水分特征曲线仪结构图 1.样品容器； 2.陶土头； 3.集气管； 4.压力传导管； 5.水银测压计； 6.观测板； 7.水银槽 陶土头是仪器的传感部件，由具有均匀微细孔隙的陶土材料制成，当仪器内充满水使陶土头被水饱和时，陶土头管壁就形成张力相当大的一层水膜，陶土头与土壤充分接触后，土壤水与其内部的水体通过陶土头建立了水力联系，在一定的压差范围内，水分和溶质可以通过陶土头管壁，而气体则不能通过，即所谓透水不透气。因此，如果陶土头内外之间存在压力差，水分就会发生运动，直至内外压力达到平衡为止。这时，通过水银压力表测定的负压值就是陶土头所在位置土壤水的基质势。 陶土头所在位置的压力水头（基质势或负压）的计算公式为： w m w m m h h h h h h --=-+-=6.12)(6.13 式中h 为压力水头，h m 为压力表中水银柱高度（以水银槽水银液面为基准面），h m 是水银槽液面到陶土头中心位置的垂直距离。

几个重要的土壤水分常数和土壤含水量的表示方法

几个重要的土壤水分常数和土壤含水量的表示方法 一、田间蓄水量= 666."7×土层深度（m）×容重×含水量（…%）/.067 二、生育期耗水量=播前土壤水分储量+生育期（阶段）降水量—收获期各处理土壤水分储量 三、生产年度耗水量=播前土壤水分储量+前茬作物收获后降水量—收获期各处理土壤水分储量 四、水分生产效率（Kg/mm）=处理产量/耗水量 五、提高水分转化效率（%）=（处理水分生产效率—ck水分生产效率）/ ck 水分生产效率 六、1㎜降雨相当于 666."7㎡土壤中增加了 0."67方水，即， 666."7㎡土壤中每增加1方水，相当于降雨增加 1."5㎜ 七、土壤蓄水量（立方米/亩）=每亩面积（平方米）×土层深度×土壤容重×土壤重量含水量 八、W= h×p×b%×10 式中: W为土壤贮水量(mm);h为土层深度(cm);p为土壤容重(g/cm3);b%为土壤水分重量百分数。 九、常用的土壤水分常数有以下几种：

①最大分子持水量： 当膜状水达到最大数量时的土壤含水量称为最大分子持水量。 ②田间持水量： 当毛管悬着水达到最大数量时的土壤含水量称为田间持水量。③毛管持水量： 当毛管上升水达到最大数量时的土壤含水量称为毛管持水量。 ④饱和含水量： 当土壤全部孔隙被水分所充满时，土壤便处于水分饱和状态，这时土壤的含水量称为饱和含水量或全持水量。 ⑤凋萎系数： 当土壤含水量降至一定程度时，由于植物的吸水力小于土壤的持水力，植物便因水分亏缺而发生永久性凋萎，此时的土壤含水量称做凋萎系数，也叫永久凋萎含水量。 十、土壤含水量表示方法 土壤含水量表示方法有以下几种，为了描述的方便，我们以汉字的形式表示它的计算公式 ①以重量百分数表示土壤含水量 土壤含水量以土壤中所含水分重量占烘干土重的百分数表示，计算公式如下： 土壤含水量（重量％）＝（原土重-烘干土重）/烘干土重×100％＝水重/烘干土重×100％ ②以容积百分数表示土壤含水量

第11章 土壤湿度测量解析

第 11章土壤湿度测量 11.1概述 土壤含水量是影响农作物收成与水保的重要因素之一。土壤湿度对于制定灌溉进程表、水与溶质流的评价、净太阳辐射潜热与显热的划分等方面都是很重要的。 作为预测水源耗竭模式中的重要参量,土壤湿度在水文学中是很重要的。在大气数值模式中陆气相互作用的模拟及水气循环的其它参量要求测量土壤湿度,卫星遥感评价的验证也需要直接测量地表土壤水分。 土壤湿度的测量可用土壤含水量与土壤湿度位势的测定来表示。土壤含水量反映了土壤中水的质量与体积,而土壤湿度位势则反映土壤水分能量状态。 农业学科非常关注土壤水分的测定。为满足土壤水分状态测量的广泛需求,许多仪器已发展到商业化的程度,使用最普遍的将在下面予以讨论,包括其优点与缺点。此外,对在将来不久可能被广泛使用的新式仪器也予以简要讨论。 11.1.1定义 土壤含水量 称重技术是测量土壤含水量最为简单且被广泛运用的方法。因为此方法简单易行而且是直接测量,所以被用作其它方法参照的标准。定义在干质基础上的称重土壤湿度g θ可表达为: 100?=soil water g M M θ (11.1 此处 water M 为土样中水质量, soil M 为土样中烤干(100-110℃后的土质量。

对于风干(25℃的矿物土壤,称重土壤湿度通常少于 2%,但随着土壤水分达到饱和,其水含量会增到 25%至 60%。但是称重取样法具有破坏性,使得土壤接近饱和时,取得准确的土壤含水量测量结果变得极为困难。 通常,土壤湿度用体积表达。由于降水、蒸散量和溶质变化参量通常用容量表示,用体积表示的水含量更为有用。体积水含量v θ可表达为: 100?soil water v V V θ (11.2 此处, water V 为水体积, soil V 为土壤(土 +气 +水总体积。 土壤体积含水量的变化可从风干土壤的少于 10%到临近饱和的矿物土壤的 40-50%间变化。由于水与土壤体积的准确测定存在困难,体积水含量通常间接测定。 体积与称重土壤含水量有一定关系。该关系如下: w b g v ρρθθ/= (11.3 b ρ是干土壤体积密度, w ρ是土壤水分密度 土壤湿度位势 土壤湿度位势是描述土壤水分能量状态,它对水分传输分析、含水量评价、土壤——植被——水相互作用等都很重要。两地土壤湿度位势的不同反映了水流的趋势,即由高位势流向低位势。由于湿度位势会随干燥而减少(负值变得更大 ,运移它所需的功就要增加,使得植物抽吸水变得困难。当植物水上吸变得更困难时,植物水位势因此下降,最终导致植物受压,甚至枯萎。 通常,湿度位势描述土壤水力做的功,或在负位势下水从土壤中运移出来所需的功。总湿度位势t ψ(所有力场的综合效应表达如下: p m z t ψψψψψ+++=0 (11.4

自动土壤水分观测规范标准

.\ 自动土壤水分观测规范 （试行） 中国气象局综合观测司

前言 自动土壤水分观测规范分八个章节，包括：自动土壤水分观测的基本任务、观测方法、技术要求以及观测记录的处理方法，观测仪器的工作原理、安装、操作、维护与田间标定方法等内容。 本规范既对自动土壤水分观测仪器生产厂家的设备生产、安装、维护、标校等提出具体要求，又规范台站对仪器的使用方法、明确仪器在标校过程中进行人工对比观测取土的要求，目的是为了使安装在作物地段和固定地段的自动土壤水分观测仪能够顺利投入业务化运行，为农业气象干旱监测服务，发挥项目建设效益。 本规范适用于利用频域反射法（FDR：Frequancy Domain Reflection）原理来测定土壤体积含水量的自动土壤水分观测仪。 本规范由中国气象局综合观测司组织、中国气象局气象探测中心编写，国家气象中心、河南省气象局、湖北省气象局等单位参与了编写工作。

目录 前言 ................................................................... I 第1章总则 .. (1) 第2章观测的一般要求 (1) 2.1 观测场地 (1) 2.1.1观测地段 (1) 2.1.2选址 (1) 2.1.3场地建设 (2) 2.1.4仪器布设 (2) 2.1.5地段描述与记载 (2) 2.1.6土壤水文、物理特性的测定 (3) 2.2 时制、日界和对时 (3) 2.3 计算项目 (3) 2.4 仪器性能要求 (3) 2.4.1总体要求 (3) 2.4.2传感器性能要求 (3) 第3章观测仪器 (4) 3.1系统结构及工作原理 (4) 3.1.1系统结构 (4) 3.1.2工作原理 (4) 3.2硬件 (4) 3.2.1传感器 (4) 3.2.2数据采集器 (5) 3.2.3系统电源 (5) 3.2.4通信接口与通讯模块 (6) 3.2.5微机 (6) 3.3软件 (6) 3.3.1采集软件 (6) 3.3.2业务软件 (6) 3.4主要功能 (6) 3.4.1初始化功能 (6) 3.4.2数据采集功能 (6) 3.4.3数据处理功能 (6) 3.4.4数据存储功能 (7) 3.4.5数据传输功能 (7) 3.4.6系统管理功能 (7)

土壤温湿度计使用原理及使用步骤

土壤温湿度计使用原理及使用步骤 大家都知道现在大棚种植都会使用壁挂式土壤温湿度计来保持大棚内的温度和湿度，从而使植物能很好的生产，其实只保持大棚内的温度是远远不够的，植物生长也需要适合的土壤温度和湿度。 要测量土壤的温湿度一般都是使用插入式的土壤温湿度计的，当然这种插入式土壤温湿度计和我们通常所说的工业上的插入式土壤温湿度计也是不同的。一般土壤插入式土壤温湿度计比较小，而且不同工业上使用的土壤温湿度计，一般土壤温湿度计有好几个探针，而且探针的长度不一样，这样是为了更好的测量不同深度土壤的温湿度。 土壤温湿度计又称为便携式土壤温度速测仪、快速土壤水分温度仪、快速土壤水分温度测定仪、土壤温湿度测定仪、土壤温湿度记录仪等,土壤温湿度计可同时测土壤表层和不同深度的土壤容积含水量，测量精度高，存储容量大，体积小巧，便于携带。可用于农田、水利、森林、草坪、公路、铁路养护等的长期监测，可连续监测土壤的水分，性能稳定，可靠性高，免维护。 土壤温湿度计可脱离开计算机独立工作，上位机软件功能强大，数据查看方便，随时可以将记录数据导出到计算机中，并可以存储为EXCE表格文件，生成数据曲线，以供其它分析软件进一步进行数据处理，连接计算机可以打印存储数据。 土壤温湿度计广泛应用于农业、林业、地质、农田、水利、森林、草坪、公

路、铁路养护等测等方面的测量及研究。 既然我们知道了土壤温湿度计有这么多的功能和优点，但是土壤温湿度计具体的使用步骤大家都不太清楚吧，接下来就由小编来详细的介绍下吧！ 土壤温湿度计使用步骤： 1、去除被测土壤表面石子、草、树叶等覆盖物，去除表层土壤，如果土壤太干，先浇一些水，过25~30分钟后再进行测量； 2、在测量前，用柔软的布将探头金属表面擦拭干净，将开关选择到测量的选项，水分，酸度。初次使用该仪器时，建议反复测试几次再读数，以免探头金属表面的保护油层对水分值和PH值造成影响； 3、测土壤PH值和湿度时,先将探头尽量深地插到土里,探头上面部分留大约1厘米。 4、在测量时，将仪器探头插入土壤，注意将探头电极要全部插入土壤里面，而且要确保电极和边上的土壤紧密接触。 5、拨动笔上的按键到MOIST, MOIST是水份键,对应表上的是MOIST, DRY 是干, WET是湿,数值1-3(红色部分)说明需要浇水, 4-7(绿色部分)是合适的,请根据植物的品种调整浇水时间, 8-10(蓝色部分)说明太湿了。 6、拨动笔上的按键到PH, PH是酸碱度键,对应表上的是8-3.5数值, ALKALINE是碱, ACDIC是酸,数值7基本是中性,数越小说明酸度越大,请根据植物的品种调整土壤酸碱度。 7、LIGHT键是光照度,测量范围0-2000流明,数值越大,说明光照越强,请根据植物的品种来决定是否需要遮阴。 8、为了确保测量土壤的PH值金额水分值，需将探头插入土壤约十分钟。因为土壤性质的不同，探头和土壤接触的紧密度也不同，建议测量多个数值，取平均值； 9、使用时注意插电极时不能碰到石头,不要用力过猛,否则容易伤害电极.