土壤水分廓线系统介绍

GlobeLog土壤水分三维网络监测系统GlobeLog土壤水分三维网络监测系统由GlobeLog数据采集器、TRIME-PICO智能土壤水分传感器及相应网络化总线模块、无线传输模块及Globelog-Control软件、WinMonitor软件等组成的一套强大的区域三维区域网络化土壤水分动态监测系统。

系统采用模块化结构，设置简单，安装操作非常容易，易于维护，出厂前经严格测试，安全可靠，运行稳定，可长期置于野外自动监测并无线传输数据至客户终端。

系统特点●世界知名TRIME-PICO智能传感器，TDR技术，为目前测量精度和稳定性最高的土壤水分传感器，适于各种土壤类型包括高盐度高电导土壤；●可同时测量监测土壤水分、土壤温度及土壤电导（可根据水分及电导值换算成盐度值）；●特制PICO-Profile智能土壤剖面传感器，可测量多达10个层面的土壤水分，利用特制安装工具，对土壤基本无扰动，安装后即可立即测量监测，不必要预先埋设适应，而且可以方便地在不同测管间移动监测；●通过IMP-Bus网络化总线模块，PICO-32/64土壤水分传感器与PICO-Profile多层土壤剖面水分传感器组成区域三维网络监测系统，可监测100公顷甚至更大范围、几米深度多达10层土壤水分●网络化GlobeLog数据采集器，总线式连接，数据采集器跟网络化总线模块距离可达1000m，从而实现大区域网络监测。

●可选配闪电保护模块技术指标GolbeLog®数据采集器：●最多可连接48个传感器，内置时钟●2MB内存，可存储250000个数据以上●支持GSM/GPRS/Internet远程数据传输●可选CDMA或卫星数据传输●防水等级IP67，适合野外工作●采集间隔设置1分钟至12小时●可用太阳能或电源多种供电模式，10-24V（建议12V）●操作温度-30℃至+70℃●就地数据下载：RS232接口，数据下载软件GlobeLogControlTRIME PICO 64/32智能土壤水分传感器：●测量范围：0-100%体积含水量●测量精度：0-40%体积含水率±1%，40-70%体积含水率±2%●测量重复精度 0-40%体积含水率±0.2%，40-70%体积含水率±0.3%●土壤温度测量范围： -15℃-50℃（可定制其他温度量程）●土壤温度测量精度：±0.2℃●温度漂移：±0.3%●测量体积：PICO64为1250ml，PICO32为250ml●模拟输出接口： 2个0-1V（4-20mA可选）●IMP232输出：通道1，0-100%体积含水量，通道2，-40-70℃土壤温度●耗电：待机1mA，空闲8mA，测量时100mA（持续2-3秒）●防水等级：IP68TRIME PICO-Profile智能土壤剖面水分传感器：●测量范围：0-100%体积含水量●测量精度：±2%●测量重复精度±0.2%●工作温度：-15℃－50℃（可定制其他温度量程）●土壤电导测量范围：0-20dS/m，可显示TDS盐分读数（mg/L water）●输出接口：RS485、SDI-12、IMP-BUS●测量体积：1000ml●测量层次：最多可测量10层，标准间隔距离为10cm、15cm、20cm、35cm，最大间隔距离为100cm●测管：直径44mm，最大长度3m●内置沙土、黄土、粘土等不同土壤校准曲线●耗电：7V－24VDC，测量时100mA（持续2-3秒）●防水等级：IP68IMP-BUS网络化总线模块●3通道、6通道、12通道供选配●4线连接，4x0.34mm2，线缆长度可达1000m以上（距离达几百米以上长度时推荐8线连接）仪器产地德国。

Diviner2000便携式土壤水分廓线仪
Diviner2000便携式土壤水分廓线仪采用FDR原理，整合了
业界广泛认可的EnviroSCAN领先技术，测量各土层水分含量，Array最多可测99个土壤剖面的水分含量，适用于大面积土壤水分的
监测。

只需在待测地点安装好空PVC管，并保持密封即可。

测
量时，只需短短几秒即可实现测量点垂直剖面上的多层土壤水
分含量的测量（每10cm一层），大大节省了测量时间。

Diviner2000非常轻巧、便携，可随时测量，即刻得到数据。

Diviner2000由一个显示器和一个探头组成。

显示器是一个小型
的数据采集器，采用电池供电，可随身携带。

通过显示器或应
用软件可在使用前标定探头，还可采集数据、存储数据、分析
数据等。

优点
提高利润——有效灌溉，提高农作物的产量和品质
省水省肥——优化水、肥料和能源的使用
可靠性与准确性——已应用于世界上100多种农作物的种植
减少浪费——将水和肥料集中在根部，避免渗滤损失
灵活性——三种长度的探测器可供选择：0.7米、1米、1.6米
节约时间——对整个剖面、多层测量，只需几秒钟
灵活读取土壤水份数据：
可用LCD显示屏读取，或下载到电脑上，用IrriMAX软件做进一步分析。

技术参数。

土壤水分类型、吸水原理及循环过程土壤水分类型、吸水原理及循环过程农谚说：“有收无收在于水，多收少收在于肥”。

水是农业的命脉。

土壤水是土壤的重要组成物质之一，也是土壤肥力的重要因素和作物所需水分的主要供给源。

土壤水数量和存在状态如何，不仅影响水分的运动和作物的吸水状况，而且决定着土壤的物理、化学和生物学性质，最终影响农作物的产量。

保护性耕作技术措施的运用，都是为了有效地控制、调节和管理土壤水分状况，使土壤水分随时处于最适宜于作物生长发育状态，以促进作物的稳产、高产。

一、土壤吸水原理及水分类型土壤能够保持水分，主要是由两种不同吸力的作用。

一种是土粒和水分子之间的吸附力简称土壤吸附力；另一种是水分和空气界面上的弯月面力，又称毛管力。

土壤所能够保持的水分称为土壤水分。

土壤水可分为吸湿水、膜状水、毛管水和重力水四种类型。

吸湿水土壤依靠土粒与水分子之间很强的分子吸引力，把土壤空气或大气中的水分子吸收和固定在土粒表面成为一层很薄的水膜，称为吸湿水，土壤具有吸附水气中水分子的能力称为土壤的吸湿性。

在水气饱和的空气中，土壤吸湿水达到最大量称为最大吸湿量或最大吸湿系数。

土壤吸湿水量的大小，主要决定于土粒表面积大小、腐殖质含量多少和空气湿度的高低。

土壤质地越粘，腐殖质含水量越多、空气湿度越大，土壤的吸湿水含量就越高。

如表1-8显示，甘肃黄土高原土壤的吸湿系数变动于3.75%~6.5%之间[4]。

表1-8 土壤质地与吸湿水量的关系（华北平原）土壤质地胶泥粘土重壤土吸湿系数（%） 6.54 4.45 4.60 土壤质地轻壤土砂壤土细砂土吸湿系数（%） 3.00 1.40 0.034 吸湿水受土粒的分子引力作用非常大，可达数千、数万个大气压，因此水分子十分密集，具有固态水（冰）的性质，以致于没有溶解其它物质的能力，所以也不能被作物吸收利用，称这为无效水。

无效水的数量，可以用烘干法进行测定，即在105~110℃下连续烘干数小时，让吸湿水全部汽化散失，其失去的重量占烘干土重的百分数就是吸湿水含量。

一、土壤水分特征曲线的概念和意义土壤水分特征曲线是描述土壤中水分含量与毛管压力之间的关系的一条曲线，其反映了土壤对水分的保持能力和气泡点、毛管点等重要水分特性参数。

而土壤水分特征曲线受温度影响曲线则是对土壤水分特征曲线在不同温度条件下的变化规律进行研究的结果。

土壤水分特征曲线的研究对于农业生产、生态环境保护等领域具有重要意义。

通过了解土壤水分特征曲线，我们可以更好地进行灌溉调控和土壤水分管理，提高农作物产量和质量；同时也能够有效评估土壤水分的保持能力，指导土地利用和保护工作。

研究土壤水分特征曲线受温度影响曲线对于优化农业生产、保护生态环境都具有重要意义。

二、土壤水分特征曲线受温度影响的原理和影响因素1. 温度对土壤孔隙结构的影响：温度的变化会影响土壤孔隙结构的稳定性和大小分布，从而影响土壤水分的保持能力和运移性。

2. 温度对土壤颗粒间作用力的影响：温度变化会影响土壤中水分和孔隙空气的物理状态，从而改变土壤颗粒间的相互作用力，进而影响土壤水分特征曲线的形态和参数。

3. 温度对土壤水分的运移性和渗透性的影响：温度的升高会使土壤中水分的粘附力和毛细管吸力减小，同时会加快土壤中水分的蒸发和渗透过程，从而对土壤水分特征曲线产生影响。

4. 温度对土壤有机质分解的影响：温度的升高会促进土壤中有机质的分解，从而影响土壤结构和水分保持能力。

土壤水分特征曲线受温度影响曲线受到了多种因素的影响，包括土壤孔隙结构、颗粒间作用力、水分运移性和有机质分解等，这些因素相互作用最终导致了土壤水分特征曲线的变化。

三、个人观点和理解个人认为，研究土壤水分特征曲线受温度影响曲线对于有效利用土壤水分资源、提高农作物产量和质量具有重要意义。

通过对土壤水分特征曲线受温度影响的研究，可以更好地指导土地利用和保护工作，促进生态环境的可持续发展。

四、总结与回顾通过本文的介绍，我们了解了土壤水分特征曲线以及它受温度影响的基本原理和重要影响因素。

个人也共享了自己对于这个主题的观点和理解。

田间土壤水分曲线
田间土壤水分曲线是指在一定的土壤条件下，随着时间的推移，土壤含水量与土壤水势之间的变化关系。

该曲线反映了土壤水分的动态变化，是研究土壤水分管理和水分利用的重要参考。

田间土壤水分曲线通常可以分为三个阶段：初始阶段、渗透阶段和稳定阶段。

初始阶段是指土壤刚刚被浇灌或下过雨，土壤含水量和水势迅速增加的过程；渗透阶段是指土壤中的水分开始向下渗透，土壤水势下降的过程；稳定阶段是指土壤中的水分达到一定平衡状态，土壤水势趋于稳定的过程。

通过田间土壤水分曲线的研究，可以确定最佳灌溉时间和灌溉量，避免水分过多或过少对作物生长的不利影响，提高作物的产量和质量。

同时，也可以指导土壤水分管理和保持土壤水分平衡，减少土壤侵蚀、水土流失等环境问题。

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土壤含水量、土水势和土壤水特征曲线的测定3.1测定意义严格地讲，土壤含水量应称为土壤含水率，因其所指的是相对于土壤一定质量或容积中的水量分数或百分比，而不是土壤所含的绝无仅绝对水量。

土壤含水量的多少，直接影响土壤的固、液、气三相比，以及土壤的适耕性和作物的生长发育。

在农业生产中，需要经常了解田间土壤含水量，以便适时灌溉或排水，保证作物生长对水分需要，并利用耕作予以调控，达到高产丰收的目的。

近几十年来的研究表明，要了解土壤水运动及土壤对植物的供水能力，只有土壤水数量的观念是不够的。

举一个直观的例子：如果粘土的土壤含水量为20%，砂土的土壤含水量为15%，两土样相接触，土壤水应怎样移动？如单从土壤水数量的观念，似乎土壤水应从粘土土样流向砂土土样，但事实恰恰相反。

这说明，光有土壤水数量的观念，尚不能很好研究土壤水运动及对植物的供水，必须建立土壤水的能量的观念，即土水势的概念。

测定土壤水特征曲线（基质势与土壤含水量之间的关系曲线）需要特别的仪器设备，随着土壤科学的发展，越来越多的基层土壤工作者需要土壤水特征曲线这一基础资料，了解土壤水特征曲线的测定，对今后土壤水特征曲线（不管是自己测定还是由别的单位测定）的应用是有益的。

3.2方法选择的依据土壤含水量目前常用的方法有：烘干法、中子法、射线法和TDR法（又称时域反射仪法）。

后三种方法需要特别的仪器，有的还需要一定的防护条件。

土水势包括许多分势，与土壤水运动最密切相关的是基质势和重力势。

重力势一般不用测定，只与被测定点的相对位置有关。

测定基质势最常用的方法是张力计法（又称负压计法），可以在田间现场测定。

土壤水特征曲线是田间土壤水管理和研究最基本的资料。

通过土壤水特征曲线可获得很多土壤基质和土壤水的数据，如土壤孔隙分布及对作物的供水能力等等。

测定土壤水特征曲线最基本的方法是压力膜（板）法，它可以完整地测定一条土壤水特征曲线。

3.3土壤含水量的测定（烘干法）烘干法又称质量法，具体操作是：用土钻采取土样，用感量0.1g的天秤称得土样的质量，记录土样的湿质量m t，在105℃烘箱内将土样烘6h～8h至恒重，然后测定烘干土样，记录土样的干质量m s，根据θm＝m w/m s×100%计算土样含水量，式中：m w=m t－m s；θm表示土样的质量含水率，习惯上又称为质量含水量。

TRIME 2TD R 土壤水分测定系统的原理及其在黄土高原土壤水分监测中的应用李笑吟1,毕华兴1 ,刁锐民2,刘利峰1,李孝广1,李俊1(1.北京林业大学水土保持学院,教育部水土保持育荒漠化防治重点实验室,100083,北京;2.河南省洛阳市林业调查规划管理站,471000河南洛阳)摘要　时域反射仪(T DR )作为目前较为先进的土壤水分监测仪器,具有便利、快捷、准确的特性,并能连续、自动地定位监测土壤水分动态变化。

在众多的T DR 产品中,TRI ME 2T DR 是目前较为普遍使用的一种。

介绍了时域反射技术的基本原理,TRI ME 2T DR 土壤水分测定系统的组成、构造和在黄土地区的实地安装、标定、使用,以及影响其测值准确性的相关因素。

关键词　T DR ;土壤水分;TRI ME收稿日期:20041008　修回日期:20041111项目名称:霍英东青年教师基金(81026)第1作者简介:李笑吟(1979—),女,硕士研究生。

主要研究方向:林业生态工程。

责任作者:毕华兴(1969—),男,副教授。

主要研究方向:林业生态工程、森林水文。

E 2mail :bhx @The measurement principles of TRIME 2TD R system and its application inC aijiachuan w atershed of Loess Plateau ,ChinaLi X iaoyin 1,Bi Huaxing 1,Diao Ruimin 2,Liu Lifeng 1,Li X iaoguang 1,Li Jun 1(1.C ollege of S oil and W ater C onservation ,Beijing F orestry University ,K ey Laboratory of S oil and W ater C onservation and C ombating Desertification ,M inistry of Education ,100083,Beijing ;2.F orest Investigation and Planning S tation ,471000,Luoyang ,Henan :China )Abstract T ime D omain Reflectometry (T DR )not only has convenient ,fast ,accurate characteristics as the com paratively advanced s oil m oisture m onitoring instrument at present ,but als o can m onitor the dynamic change of the s oil m oisture continuously ,automatically.The article has stated the basic principle of time do 2main reflectometry technology ,and the com position and structure of a set of T DR ———TRI ME.The installa 2tion ,measurement and calibration of TRI ME 2T DR in Loess Plateau has been introduced.The factors that can in fluence the veracity of the measurement by T DR have als o been analyzed.K ey w ords T DR ;s oil m oisture ;TRI ME 土壤含水量作为土壤的一个重要物理参数,是水循环、植物生长、土壤承载能力、林分结构等科学研究中不可缺少的基本资料。

土壤水分特征曲线精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-土壤水动力学学院：环境科学与工程学院专业：水土保持与沙漠化防治学号：姓名：土壤水分特征曲线的研究与运用摘要：土壤水的基质势随土壤含水量而变化，其关系曲线称为土壤水分特征曲线。

该曲线反映了土壤水分能量和数量之间的关系，是研究土壤水动力学性质必不可少的重要参数，在生产实践中具有重要意义。

本文总结并比较分析了前人在土壤水分特征曲线测定方法中的各种模型，其中对Van Genuchten模型的研究较为广泛。

但为之在DPS中求解Van Genuchten模型参数和在试验基础上建立的土壤水分特征曲线的单一参数模型结构较为简单，省时省力，可进一步的推广运用。

关键词：土壤水分特征曲线 Van Genuchten模型运用1.土壤水分特征曲线的研究土壤水分特征曲线的概念土壤水分特征曲线是描述土壤含水量与吸力(基质势)之间的关系曲线。

它反映了土壤水能量与土壤水含量的函数关系,因此它是表示土壤基本水力特性的重要指标,对研究土壤水滞留与运移有十分重要的作用[1]。

土壤水分特征曲线的意义土壤水分特征曲线反映的是土壤基质势(或基质吸力)和土壤含水量之间的关系。

土壤水分对植物的有效程度最终决定于土水势的高低而不是自身的含水量。

如果测得土壤的含水量,可根据土壤水分特征曲线查得基质势值,从而可判断该土壤含水量对植物的有效程度[2]。

土壤水分特征曲线的测定方法1.3.1直接法通过实验方法直接测定土壤水分特征曲线的方法称为直接法。

直接法中有众多的实验室和田间方法，如张力计法、压力膜法、离心机法、砂芯漏斗法、平衡水汽压法等，而前3种应用最为普遍。

①张力计法：是土壤通过陶土杯从张力计中吸收水分造成一定的真空度或吸力，当土壤与外界达到平衡时，测出土壤基质势，再测出陶土杯周围的土壤含水量，不断变更土壤含水量并测相应的吸力，就可完成土壤水分特征曲线的测定。

⼟壤含⽔量、⼟⽔势和⼟壤⽔特征曲线的测定⼟壤含⽔量、⼟⽔势和⼟壤⽔特征曲线的测定3.1测定意义严格地讲，⼟壤含⽔量应称为⼟壤含⽔率，因其所指的是相对于⼟壤⼀定质量或容积中的⽔量分数或百分⽐，⽽不是⼟壤所含的绝⽆仅绝对⽔量。

⼟壤含⽔量的多少，直接影响⼟壤的固、液、⽓三相⽐，以及⼟壤的适耕性和作物的⽣长发育。

在农业⽣产中，需要经常了解⽥间⼟壤含⽔量，以便适时灌溉或排⽔，保证作物⽣长对⽔分需要，并利⽤耕作予以调控，达到⾼产丰收的⽬的。

近⼏⼗年来的研究表明，要了解⼟壤⽔运动及⼟壤对植物的供⽔能⼒，只有⼟壤⽔数量的观念是不够的。

举⼀个直观的例⼦：如果粘⼟的⼟壤含⽔量为20%，砂⼟的⼟壤含⽔量为15%，两⼟样相接触，⼟壤⽔应怎样移动？如单从⼟壤⽔数量的观念，似乎⼟壤⽔应从粘⼟⼟样流向砂⼟⼟样，但事实恰恰相反。

这说明，光有⼟壤⽔数量的观念，尚不能很好研究⼟壤⽔运动及对植物的供⽔，必须建⽴⼟壤⽔的能量的观念，即⼟⽔势的概念。

测定⼟壤⽔特征曲线（基质势与⼟壤含⽔量之间的关系曲线）需要特别的仪器设备，随着⼟壤科学的发展，越来越多的基层⼟壤⼯作者需要⼟壤⽔特征曲线这⼀基础资料，了解⼟壤⽔特征曲线的测定，对今后⼟壤⽔特征曲线（不管是⾃⼰测定还是由别的单位测定）的应⽤是有益的。

3.2⽅法选择的依据⼟壤含⽔量⽬前常⽤的⽅法有：烘⼲法、中⼦法、射线法和TDR法（⼜称时域反射仪法）。

后三种⽅法需要特别的仪器，有的还需要⼀定的防护条件。

⼟⽔势包括许多分势，与⼟壤⽔运动最密切相关的是基质势和重⼒势。

重⼒势⼀般不⽤测定，只与被测定点的相对位置有关。

测定基质势最常⽤的⽅法是张⼒计法（⼜称负压计法），可以在⽥间现场测定。

⼟壤⽔特征曲线是⽥间⼟壤⽔管理和研究最基本的资料。

通过⼟壤⽔特征曲线可获得很多⼟壤基质和⼟壤⽔的数据，如⼟壤孔隙分布及对作物的供⽔能⼒等等。

测定⼟壤⽔特征曲线最基本的⽅法是压⼒膜（板）法，它可以完整地测定⼀条⼟壤⽔特征曲线。

土壤水分特征曲线是描述土壤水分状态和水分运动规律的重要曲线之一。

它是土壤物理性质和水分运动规律的重要指标，对于合理利用土壤水分、科学施肥和提高农业生产力具有重要意义。

retc 曲线的建立与土壤的水分保持性质、渗透性、保水性相关，对土壤水分运动规律的研究颇具指导意义。

1. retc 曲线的基本特征概述土壤水分特征曲线拟合retc，是一种描述土壤水分含量与土壤毛细力之间关系的曲线。

它的形态特征通常表现为在低毛细力下，土壤水分含量随毛细力的增加而急剧下降；而在一定的毛细力范围内，土壤水分含量变化缓慢。

而随着毛细力的进一步增大，土壤水分含量急剧下降的特点再次显现。

retc 曲线常常被用来表征土壤中的毛细力作用范围，以及土壤的保水特性。

2. retc 曲线的拟合与参数在科学研究和实际应用中，针对不同类型的土壤，需要通过实验测定和数据处理，拟合得到retc 曲线的参数。

常见的拟合模型包括 Van Genuchten 模型、Brooks-Corey 模型等。

这些模型通过曲线的拟合参数，可以描述土壤的渗透性、保水性等重要特征，对于土壤水分运动规律的研究具有重要的指导意义。

3. retc 曲线的应用retc 曲线在农业生产、水资源利用等领域具有广泛的应用价值。

通过对土壤水分特征曲线的测定和分析，可以为合理的灌溉和排水提供科学依据。

另外，也可以通过retc 曲线的拟合参数，评价土壤的保水性能，为合理施肥、作物生长提供科学依据。

4. 我的个人观点和理解作为一名专业的文章写手，我对土壤水分特征曲线拟合retc有着深入的研究和理解。

我认为，retc 曲线的建立和分析，可以为提高农业生产力、合理利用水资源提供科学依据。

通过研究retc 曲线，也可以更加深入地理解土壤水分运动的规律和特性，为土壤保护和生态环境的改善提供科学支持。

5. 总结与回顾通过对土壤水分特征曲线拟合retc的全面讨论，我们可以清晰地了解retc 曲线的基本特征和参数拟合方法，以及其在实际应用中的重要作用。