
SoilScope控制型蒸滲系統可以取原狀土柱,土柱面積1平方米,高度可定制。采用“直接稱重"方式,稱重傳感器精度達到了1/10000,使蒸滲儀的蒸散分辨率達到了0.01mm(1平米面積蒸滲儀),可以直接精準測量潛水蒸發量。

自動記錄分層水分、水勢的瞬時值,在與大田水勢梯度一致的情況下,得到罐體內的土壤水動力學參數,水位變化量、滲漏量。

多數科研人員只會使用稱重數據計算蒸散量,分層水分數據的使用目前并不多,而且很多科研人員獲取了大量的水分數據并不知道該如何使用,我們今天就以利用水分數據計算土壤儲水量動態為例,給大家做一些解析。
土壤水分傳感器分別埋設在蒸滲柱體的20cm、40cm、60cm、80cm、100cm、130cm、180cm,我們首先選擇無降雨、灌溉時間段(監測期:6月4日—6月13日)的數據,排除水分增加對數據分析的干擾。采用無底部滲漏簡化法(土壤水分守恒原理)計算土壤儲水量動態。
首先需要做以下基本假設:
·選擇蒸滲儀底部無滲漏時間段數據,下邊界水流通量為 0
·一維垂向土壤水分運動,忽略水平方向水分交換
·傳感器監測的土層含水量可代表整層土壤的平均體積含水率
·單層土壤儲水量(單位:mm):


| 土層區間 | 土層厚度 (cm) | 對應監測深度 |
| 0-20cm | 20 | 20cm |
| 20-40cm | 20 | 40cm |
| 40-60cm | 20 | 60cm |
| 60-80cm | 20 | 80cm |
| 80-100cm | 20 | 100cm |
| 100-130cm | 30 | 130cm |
| 130-180cm | 50 | 180cm |
·全剖面總儲水量:

·無滲漏條件下,土壤耗水量(蒸騰量)= 儲水量減少量絕對值
計算結果:
1、各土層平均儲水量與占比
監測期6月4日—6月13日,期間無降雨和灌溉,未監測到滲漏。土壤水分主要儲存在130-180cm 深層土層,貢獻了 30.62% 的總儲水量,是核心蓄水層。0-60cm 淺層土層合計儲水量占比僅 30.12%,土壤水分主要集中在 60cm 以下的深層土體
| 土層區間 | 平均儲水量 (mm) | 平均儲水量占比 (%) |
| 0-20cm | 52.73 | 9.12% |
| 20-40cm | 60.74 | 10.51% |
| 40-60cm | 60.65 | 10.49% |
| 60-80cm | 67 | 11.59% |
| 80-100cm | 68.84 | 11.91% |
| 100-130cm | 91.03 | 15.75% |
| 130-180cm | 177 | 30.62% |
2、土壤總儲水量動態變化
·總儲水量整體呈持續下降趨勢,符合無降雨、無灌溉的干燥期蒸騰消耗特征
·日尺度波動明顯,白天高溫時段儲水量下降速率更快,夜間下降速率放緩

3、分層土壤儲水量動態變化
·130-180cm 深層土層儲水量最高,且整體波動最小,是土壤水分的穩定儲存庫
·0-60cm 淺層土層儲水量下降幅度更大,是作物蒸騰的主要供水層,晝夜波動更明顯

4、每日土壤耗水量(蒸騰量)
·日耗水量整體波動較大,峰值出現在監測期中期,與當日高溫、強輻射的氣象條件匹配
·無降雨、無灌溉的干燥期,日耗水量都是由作物蒸騰和土壤蒸發貢獻

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