6050x1tdr測量土壤電導率以及影響因素研究

1、山西大學2 0 0 9 屆碩士學位論文6 0 5 0 X 1T D R 測量土壤電導率以及影響因素研究作者姓名指導老師學科專業(yè)研究方向培養(yǎng)單位學習年限連華軍池寶亮研究員水土保持與荒漠化防治水土資源管理生物工程學院2 0 0 6 年9 月_ 2 0 0 9 年6 月二O O 九年六月中 文 摘 要土壤水是土壤最重要的組成部分之一。土壤含水量是研究土壤學和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一個重要的參數(shù)。隨著時域反射儀( T i m e D o m a i n R

2、 e f l e c t o m e t r y ) 技術的發(fā)展，這項技術已經(jīng)廣泛應用于測定土壤含水量。土壤學的研究結果表明，土壤電導率這一參數(shù)包含了土壤品質多方面信息，近年來隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究的興起，土壤電導率分析越來越引起人們的關注。到現(xiàn)在已經(jīng)有很多關于分析土壤電導率與土壤含水量、鹽分、有機質含量、土壤質地等因素的影響關系的研究報道。使用6 0 5 0 X 1T r a s e 型T D R 對土壤含水量和電導率的同時測量是本文的出發(fā)

3、點。實驗首先標定出了自制探頭的幾何參數(shù)，然后得出T D R 測量電導率的準確度。與土壤電導率相關的諸多因素中，土壤含水量和土壤鹽分是影響土壤電導率變化的兩個最主要因素。本文也對此進行了實驗研究，并通過相關實驗分析給出相應結論。本文通過研究，得出主要的結論如下：( 1 ) 根據(jù)T D R 原理，制作了自制探頭。實驗得出了T D R 自制探頭幾何參數(shù)，從而可以利用該參數(shù)通過計算求出電導率。( 2 ) 利用時域反射儀技術，實現(xiàn)了用6 0 5

4、0 X 1 型T D R 對土壤含水量和土壤電導率的實時動態(tài)測量。( 3 ) 6 0 5 0 X 1 型T D R 可以用來測量電導率值，通過逐步增加不同種鹽溶液濃度和混合鹽溶液的方法，得出該儀器可以測量電導率的最大值小于5 d s ／m ，而且測量電導率的最大值與介質的離子種類無關。( 4 ) 在土壤含水量1 0 ％到3 0 ％的范圍內，土壤電導率在0 ．1 d s ／m 到1 ．5 d s ／m 變化時，對6 0 5 0 X l 型

5、T D R 測量土壤水分含量準確性幾乎不受影響。( 5 ) 得出T r a s e 波形的形狀與土壤的含水量和含鹽量都有關系。隨著土壤含水量和含鹽量的增加，波形衰減也增減。這反應在剛進入波導時接受的脈沖振幅和在波導末端反射的振幅在高度有很大的不同。高度差異越大，反射系數(shù)說明土壤含水量和含鹽量就越高。( 6 ) 土壤含水量很高或者很低時候，土壤電導率數(shù)值變化不大。當土壤體積含水量在1 4 ．8 ％一- - 3 0 ．1 ％時候，對土壤電導