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多點(diǎn)土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)對凍土土壤墑情的測定研究
來源： http://www.f-huawu.com/ 類別：技術(shù)文章 更新時(shí)間：2014-05-27 閱讀次
我國東北地區(qū)由于氣溫低下，往往會造成凍土現(xiàn)象，這些凍土區(qū)存在的積雪和凍土對農(nóng)田的土壤墑情有著重要的影響，積雪覆蓋對土壤含水率有顯著的影響。凍結(jié)土壤最明顯的特點(diǎn)是擁有減滲性、不透水性和抑制蒸發(fā)性，阻滯了土壤與大氣之間的熱交換，所以對土壤蓄水保墑、防治春旱有著顯著的作用。總之，積雪和凍土的存在對于土壤墑情的保持有正作用。多點(diǎn)土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)對土壤墑情的檢測有著十分重要的作用，其結(jié)果十分準(zhǔn)確有效。
從整體上看，關(guān)于積雪／凍土保墑的研究主要停留在對這一現(xiàn)象的描述層面，對于規(guī)律和機(jī)理的研究還有待加強(qiáng)。造成這一現(xiàn)實(shí)的重要原因之一，就是來自相關(guān)監(jiān)測試驗(yàn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)還不夠豐富。基于此，在梳理相關(guān)監(jiān)測試驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上，從試驗(yàn)環(huán)境、監(jiān)測項(xiàng)目、監(jiān)測儀器、監(jiān)測方法４個(gè)方面對積雪／凍土保墑監(jiān)測試驗(yàn)方案進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，以期為進(jìn)一步獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供參考。
哈爾濱冬季(11一3月)長達(dá)15oa之久，在地面以下形成連續(xù)分布的凍層;降水形式以降雪為主，往往在地面形成大范圍的積雪覆蓋，屬于典型的季節(jié)凍土區(qū)。積雪和凍土保墑監(jiān)測試驗(yàn)擬在哈爾濱市進(jìn)行，擬監(jiān)測在不同積雪厚度10,15,20cm等條件下，距離地面以下1.5m內(nèi)的凍土生消期間土壤墑情及環(huán)境變化參數(shù)，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納，以為規(guī)律的總結(jié)和機(jī)理的探明提供基礎(chǔ)信息。通過多點(diǎn)土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)分析已有研究的試驗(yàn)方法，結(jié)合現(xiàn)有的研究經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮試驗(yàn)環(huán)境的真實(shí)性、可控性和易于對比性，可根據(jù)試驗(yàn)的具體條件和實(shí)際需要，進(jìn)行試驗(yàn)方案的選擇。
該方案的特點(diǎn)是全開放、純現(xiàn)場，充分尊重土壤的原結(jié)構(gòu)和環(huán)境的真實(shí)性。且烘干法認(rèn)為是最經(jīng)典和最準(zhǔn)確的方法，是國際公認(rèn)的測定土壤水分的標(biāo)準(zhǔn)方法，其它所有土壤水分測定方法都以此法作為標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行校對。但是該方案費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，深層取樣困難;當(dāng)土壤質(zhì)地分布不均時(shí)，很難取出有代表性的土樣，且對田土有破壞，不易進(jìn)行長期定位觀測。
通過多點(diǎn)土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測分析，從監(jiān)測環(huán)境(試驗(yàn)地點(diǎn)、土壤類型、積雪條件、上層植被覆蓋、檢測點(diǎn)布置、檢測時(shí)間段等)、監(jiān)測項(xiàng)目(土壤含水率、土壤溫度、凍脹量、土壤水勢等)、監(jiān)測儀器(TDR、中子儀、地溫計(jì)、負(fù)壓計(jì)等)、監(jiān)測方法(烘干法、儀器法、積水人滲法等)4個(gè)方面提出了一套“積雪和凍土保墑監(jiān)測試驗(yàn)”的試驗(yàn)分析方法，為試驗(yàn)的分析提供有利的方法基礎(chǔ)。在借鑒已有研究的試驗(yàn)內(nèi)容和方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有的研究經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮試驗(yàn)的真實(shí)性、可控性和易于對比性提出了3種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，可根據(jù)試驗(yàn)的具體條件和實(shí)際需要，進(jìn)行試驗(yàn)方案的對比選擇。
從整體上看，關(guān)于積雪／凍土保墑的研究主要停留在對這一現(xiàn)象的描述層面，對于規(guī)律和機(jī)理的研究還有待加強(qiáng)。造成這一現(xiàn)實(shí)的重要原因之一，就是來自相關(guān)監(jiān)測試驗(yàn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)還不夠豐富。基于此，在梳理相關(guān)監(jiān)測試驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上，從試驗(yàn)環(huán)境、監(jiān)測項(xiàng)目、監(jiān)測儀器、監(jiān)測方法４個(gè)方面對積雪／凍土保墑監(jiān)測試驗(yàn)方案進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，以期為進(jìn)一步獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供參考。
哈爾濱冬季(11一3月)長達(dá)15oa之久，在地面以下形成連續(xù)分布的凍層;降水形式以降雪為主，往往在地面形成大范圍的積雪覆蓋，屬于典型的季節(jié)凍土區(qū)。積雪和凍土保墑監(jiān)測試驗(yàn)擬在哈爾濱市進(jìn)行，擬監(jiān)測在不同積雪厚度10,15,20cm等條件下，距離地面以下1.5m內(nèi)的凍土生消期間土壤墑情及環(huán)境變化參數(shù)，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納，以為規(guī)律的總結(jié)和機(jī)理的探明提供基礎(chǔ)信息。通過多點(diǎn)土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)分析已有研究的試驗(yàn)方法，結(jié)合現(xiàn)有的研究經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮試驗(yàn)環(huán)境的真實(shí)性、可控性和易于對比性，可根據(jù)試驗(yàn)的具體條件和實(shí)際需要，進(jìn)行試驗(yàn)方案的選擇。
該方案的特點(diǎn)是全開放、純現(xiàn)場，充分尊重土壤的原結(jié)構(gòu)和環(huán)境的真實(shí)性。且烘干法認(rèn)為是最經(jīng)典和最準(zhǔn)確的方法，是國際公認(rèn)的測定土壤水分的標(biāo)準(zhǔn)方法，其它所有土壤水分測定方法都以此法作為標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行校對。但是該方案費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，深層取樣困難;當(dāng)土壤質(zhì)地分布不均時(shí)，很難取出有代表性的土樣，且對田土有破壞，不易進(jìn)行長期定位觀測。
通過多點(diǎn)土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測分析，從監(jiān)測環(huán)境(試驗(yàn)地點(diǎn)、土壤類型、積雪條件、上層植被覆蓋、檢測點(diǎn)布置、檢測時(shí)間段等)、監(jiān)測項(xiàng)目(土壤含水率、土壤溫度、凍脹量、土壤水勢等)、監(jiān)測儀器(TDR、中子儀、地溫計(jì)、負(fù)壓計(jì)等)、監(jiān)測方法(烘干法、儀器法、積水人滲法等)4個(gè)方面提出了一套“積雪和凍土保墑監(jiān)測試驗(yàn)”的試驗(yàn)分析方法，為試驗(yàn)的分析提供有利的方法基礎(chǔ)。在借鑒已有研究的試驗(yàn)內(nèi)容和方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有的研究經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮試驗(yàn)的真實(shí)性、可控性和易于對比性提出了3種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，可根據(jù)試驗(yàn)的具體條件和實(shí)際需要，進(jìn)行試驗(yàn)方案的對比選擇。
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