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1、全日制普通本科生毕业论文 茶园土壤水分空间分布实验研究EXPERIMENT AND RESEARCH ON TEA GARDENSOIL MOISTURE SPATYAL MEASUREMENT学生姓名：学 号：年级专业及班级： 2008级机械设计制造及其自动 化(7)班指导老师及职称：学 部： 理工学部提交日期：20 年 月目 录摘 要 1 关键字1 1 前言2 1.1 国内外研究概况2 1.2 研究进展与评述5 1.3 本文主要研究内容6 2 实验材料与方法6 2.1 仪器简介 7 2.2 基本原理 7 2.3 实验样本的采集7 2.5 实验结果9 2.5.1 在不同温度、时间测量的实验数
2、据92.5.2 各不同类型的土壤实验数据的柱状图及其曲线图93 数据校核15 3.1 测量的准确性15 3.2 不同的容重的标定曲线和精确度16 3.3 综合标定曲线的灵敏度分析163.4 容重标定曲线的灵敏度分析17 3.5 误差分析采用的方法174 野外试验18 4.1 实验方法184.2 园实验测试地选择问题18 4.2.1 实验地的选择18 4.2.2 实验仪器184.2.3 实验数据析184.3 实验结果及数据处理21 5 实验讨论及数据处理方法23 5.1 方法讨论23 5.2 直接测量接法24 5.3 土壤导水参数的空间变异性研究24 5.4 区域化变量理论24 5.4.1 区域
3、化变量的定义255.4.2 区域化变量的特征25 5.5 区域化变量的数字特征25 5.4 精准灌溉的含义266 土壤水分数据分析26 6.1 土壤特性的统计特征值计算26 6.2 土壤水分平衡方程估算法27 6.3 坡面土壤水力特性的空间变异28 7 实验结论28参考文献29致谢30茶园土壤水分空间测量实验研究 摘 要: 土壤水分是生态系统重要的影响因子，决定着土壤的演化和土地生产力，制约着植被的形成和发展。土壤水分垂直空间分布的研究是土壤水分时空相关性研究的基础。对土壤水分时空相关性的研究，有利于进一步了解土壤水分时空分布变化规律，为土壤水分的预测、模拟更接近农田土壤水分变化的实际情况提供
4、有效途径。本试验在湖南农业大学长安实验基地实验，选择有代表性的红壤、潮土、黄壤、农田和紫土5种不同土壤进行试验，在2012年35月内，用HH2土壤剖面水分速测仪连续测定 10cm、20cm、30cm等土层体积含水量。关键字：土壤;水分垂直空间分布;水分速测仪Experience And Research on Tea Garden Soil Moisture Spatial MeasurementAbstract： Soil water is of critical importance to soil evolution and land Productive forces, Further
5、more, can restrict formation and development of vegetation, thus is considered to be a kind of important influence factor to ecosystem .The research about vertical spatial distribution of soil moisture is the foundation of temporal and spatial correlation of soil moisture .Studying and investigating
6、 temporal and spatial correlation of soil moisture, is not only useful focus to further understand the rule of temporal and spatial distribution of soil moisture. This experiment was carried on 5 kinds of different respectively composed land, red soil ,yellow soil, alluvial soil farmland and purple
7、soil on the experiment station, Changan , which is belong to Hunan Agricultural University in measured soil water content by using Soil Moisture Probe to continuous determination of 10cm,20cm,30cm and soil volumetric water content ,in 2012 3May .Key words: soil; water spatial distribution ; soil moi
8、sture probe 1 前言1.1国内外研究概况 湖南省长沙城市地表层与土壤垂向透水性的空间变异特征，土壤水分的湿度，揭示土壤入渗参数的空分布规律，可准确、直观地了解该地区土壤特性的空间分布情况，为定量评价水土资源环境、预测土壤水分的分布和空间变异规律，有效地控制、防治土壤盐碱化提供了依据，为灌溉提供更合理的时间和水量，对推动土壤科学定量化研究与精确农业的实施具有重要意义，从而更好地为农业生产服务1。 入渗过程是非饱和土壤水分的运动过程，它属于广义渗流理论的研究范畴。土壤入渗与地表产流、土壤侵蚀、农田灌溉、降雨后土壤水分的分布、养分随水分的迁移等问题密切相关。土壤和水科学工作者对此作了大量
9、的研究PhilPi(1969)，Swazrendurber和Hillel(1973)都曾写过有关入渗原理的综述。虽然土壤水研究在理论上和应用上均有重要作用，但由于问题的复杂性，在相当长的时期内，只能处于定性的描述或用各种经验的方法处理生产实践中不断遇到的土壤水。自从1907年白金汉(Buekinhgam)提出毛管势理论，1931年理查兹(Riehards)导出非饱和流方程，用解析法或数值法求解基本方程，定量地研究土壤水分运动状况。这样数学物理方法被逐步引入了土壤水的研究，使该领域的研究有了长足的进步，逐步由静止走向动态、定性描述走向定量、经验走向机理。从国际潮流上形成了用能态观点研究土壤水逐步
10、地取代以形态学观点与方法(以苏联A.A.罗戴为代表)研究的趋势。作为土壤水机理研究的深入，土壤空间变异的研究始于20世纪60年代，国际学术界自70年代提出研究土壤空间变异以来，土壤特性的空间变异一直是人们共同关注的一个研究热点。自然界土壤分布极为复杂，对田间实际测定结果的分析表明，土壤特性是不均一的，即使在土壤质地较为均一的土地上，从不同地点取样测定出土壤的某一性质参数值也不会完全相同，除去测量误差外，土壤本身的变化起着决定性的作用，此即土壤特性的空间变异性。土壤的物理参数(各种粒径组成、干容重、水分特征曲线、非饱和导水率等)，土壤中各种状态变量(含水率、基质势等)都存在着空间变异性。土壤特性
11、空间变异性的研究，除可根据观测或取样测定的资料，分析土壤各特性参数的空间变化特征、参数自身及各参数间的空间相关关系，以及将分析成果应用于确定合理的取样或观测点数目，对未测点的参数进行最优估值外，还可结合标定理论的应用分析预测状态变量的空间分布。从实用角度来看，人们主要关心的是状态变量的宏观特征与其随时间的变化规律。在寻求解决办法时，主要有两种途径:一是处理确定性数学模型的参数，由此研究参数的空间变异规律性;另一途径是把确定性模型和随机模型结合起来，即近期新发展的“标定”(sealing)理论与方法。非饱和土壤水分运动参数的空间变异性一般由相应的统计与空间相关结构来进行描述，其统计与相关结构是根
12、据参数的实测样本推求得来的。80年代以前，土壤科学工作者处理空间变异性问题时，大多采用.R.AFisher在1925年所创立的经典统计方法来进行分析。其统计原理是假设研究的变量为纯随机变量，样本之间完全独立且服从某己知的概率分布，即认为与它们在田间的位置完全无关。其统计方法是按质地将土壤在平面上划分为若干较为均一的区域，在深度上划分为不同土层，通过计算样本的均值、标准差、方差、变异系数以及进行显著性检验来描述土壤特性的空间变异性。该方法在土壤科学工作中已经取得了一定的成功，但由于其基本上是定性描述，只能概括土壤特性变化的全貌，而不能反映其局部的变化特征，对每一个观测值的空间位置不予重视，因此在
13、很多情况下很难确切地描述土壤特性的空间分布规律。国外许多土壤科学工作者从事土壤特性空间变异性规律方面的研究表明，许多土壤特性在空间上并不是独立的纯随机变量，而是在一定范围内存在着空间上的相关性。土壤特性相关性的发现，对传统Fisher统计原理的适用范围提出了质疑。土壤学家必须探索新的方法来定量分析土壤特性的空间变异性。70年代后期至80年代初，地质统计学(Geosatstitics)理论应用于土壤科学，改变了以经典统计学理论为依据的传统研究方法。土壤的变异可以分为系统变异和随机变异两大部分。土壤特性值是一种区域化变量，它不但具有统计学的区域分布随机性特征，同时还具有地质成因引起的区域分布结构性
14、特征，若将两个特征结合，可运用于区域化变量理论预测研究。地质统计学是地质矿产部门在探矿和采矿时采用的一种先进空间变异分析方法，首先应用于南非采矿业的矿藏勘查计算中，1951年南非地质学家、采矿工程师.DG.Krginig(克里格)根据南非金矿的具体情况，提出了计算矿产储量的方法，按照样品与待估块段的相对空间位置和相对程度来计算块段品位及储量，并使估计误差为最小。其要点是根据地面不同选点钻井所获得的不同深度的数据资料，寻求数据信息与采样点的位置和采样深度的统计相关性来对矿产进行空间结构分析与数量估计。60年代法国著名学者Matherno.G(马特隆)对克里格提出的方法进行了大量的理论研究工作，在
15、此基础上提出了区域化变量理论，形成了地质统计学的基本框架。该理论认为变量具有空间分布特征，结构性和随机性并存，样品之间具有空间相关性。一些学者曾对地质统计学方法作了全面的论述:此法是以区域化变量为核心和理论基础，以物质的空间结构(空间相关)和变差函数为基本工具的一种数学地质方法。地质统计学方法具有提高采样效率和节省人力物力，可允许在空间上不规则地采样，且可进行优化插值计算等优点。在研究两个土壤制图单元中砂粒含量和PH值空间变异时，首先采用了地质统计学方法等，在分析土壤特性空间变异规律的基础上，开始了新的预测和模拟;用半变异函数和精确Kriging法绘制土壤图，并研究水分运动的空间特性，对意大利
16、NPaels火山灰土的水分状况时空变异特点从一个50m的线段上进行了系统分析;Reihcnad等对巴西圣保罗附近的一个热带红色石灰土的水分时空变异做了研究;Rgaba等研究了不同土地利用条件下非饱和带水转化参数的变异特性;Mulal在660m长的切面上研究了土壤水分含量、基质势和导水率的空间变异特性;Smctetn研究了一个含有质地层次变化(壤/粘)的土壤水分入渗参数的空间变异性。 80年代以来，利用地质统计学方法来研究土壤特性的空间变异性已成为土壤科学研究中的热点之一。我国于80年代开始应用地质统计学方法研究土壤特性的空间变异性。雷志栋等根据田间试验资料，对田间土壤的颗粒组成、容重、土壤水吸
17、力、含水量及饱和导水率等进行了测定和统计分析，根据变差图和自相关图分析了土壤特性的空间结构方向性和相关距离，应用Krignig法进行了最优内插计算，并对12个入渗方程的适用范围和入渗参数的空间变异性进行了初步分析。史海滨等运用线性地质统计理论，探讨了土壤含水量在方向上的变异程度，确定研究区域的半方差函数二维平面结构为带状各向异性套合结构模型，给出了土壤水分区域估值的合理取样数目，将Kriging最优内插无偏估计法扩展为待估域的土壤水分含量外延估计，通过模糊聚类分析，绘制了区域土壤水分含量的信息分布图。有坡度(100)的丘陵区早地土壤湿度进行空间变异性的研究表明，土壤湿度在纵横各方向上的变异规律
18、显著不同。研究了沈阳地区棕壤含水量的空间变异，在Kriging插值基础上绘制成立体透视图，直观地表示实验区土壤含水量在不同方向上的变异。龚元石研究小区农田含水量和容重的空间变异时，将分形理论与地质统计学结合，实现了对土壤特征空间变异性的复杂程度的定量化，分析讨论了土壤指标在不同空间尺度上的分维变化特征。李小显在对农田土壤含水量、坚实度的空间变异性研究中，指出用分形理论的分维数可以表达土壤特性在空间上的不均一程度。对127m71m范围内水稻土物理性质(粉粒、粘粒、团聚体和有机质)的空间变异性做了研究，运用随机空间函数描述了土壤有关参数在空间上的变化特征，并应用Mnot。Carof随机模拟法对一维
19、和二维参数随机进行了模拟;鲁植雄等对分维及分形方法在土壤空间变异中的研究做了阐述。另外基于相似定律的标定理论用于校正一些土壤水分物理参数因空间变异而产生的偏差方面，近几十年也得到了较大发展，但由于田间各点并不完全相似，该法仅是一种经验性近似方法。总的来说，对于土壤特性空间变异性的研究，就研究内容来看，主要集中于对土壤水分的物理参数(如颗粒组成、团聚体大小等)、状态参数(如水分含量、容量、水力传导度等)、土壤养分(盐分、有机质含量)等方面进行研究。研究方法上主要采用地质统计方法，近几十年来出现了应用分形理论和Gsi系统研究土壤空间变异的新方法2。研究结果主要是得出这些空间变异因子的概率分布类型、
20、相关系数、相关距离、变差函数及经验表达式等。目前的应用主要是确定合理的取样数目和优化插值，进而绘制等值线图等。土壤的形成是土地系统物质迁移和能量转换过程的表现，在低平的冲积平原上，气候的干湿交替，地下水位频繁升降，土壤水和地下潜水在热力作用下强烈蒸发，土壤中一些物质随之溶解、移动和积聚，比较明显的是剖面中铁的氧化还原和移动及盐分的表层积聚与淋失。这一系列作用表现为土壤在形成上有两大形成过程，即潜育化过程和盐渍化过程，主要土壤类型有潮土、浅色草甸土、盐土和风沙土四种。其中,潮土是本市分布最广的土地，其形成与地下水紧密相关，一般地下水位埋深1.0一3.0m之间，主要通过毛管补给土壤水分，使土壤长期
21、或季节性处于毛管水饱和状态。潮土的发育不仅受到所处的地貌条件和水文条件的影响，还与沉积物质密切相关。1.2研究进展与评述 就目前的研究来说，已有的对地表土壤垂向透水性能问题的研究取得了一定的成果，但尚存在一些不足:就入渗理论研究而言，多偏重机理方面，特别是入渗模型的研究，前提多属于地面水平、一维半无限均质土壤、初始含水率分布均一的情况，且其入渗模型结构复杂。由于描述土壤水运动机理的基本方程的非线性或是高阶偏微分方程，用解析法求解是十分困难的，即使是最简单的定解条件，还需要在各种简化条件下运用较复杂的数学公式推导求解，为土壤水的定量研究带来很大的困难。随着计算机的普及以及计算技术的发展，各种相当
22、复杂的实际问题均可通过数学模拟方法定量求解，主要为有限差分法(FDM)和有限单(EFM)，求解的精度主要取决于土壤水分物理参数。对于水分运动问题的关键参数为比水容量、非饱和导水率与非饱和扩散率;若进行溶质运移计算需要的参数为水动力弥散系数;若进行水热模拟计算，同样需要相应的参数。因此，在国内外土壤水的研究中，首先涉及到参数的研究。近20年来对其测定方法做过许多探讨，但至今尚未有十分成熟而又统一的方法，这对土壤水的研究与进展产生了不利的影响，给实际生产应用带来了不便。就野外试验研究而言，多数是在土壤地表面进行，较少考虑表层土壤在垂直方向上的层状性，由此得出的描述土壤垂向透水性能的入渗曲线仅能反映
23、表层土壤的综合透水性能，而犁底层土壤的入渗试验较少开展;另一方面，己开展的入渗试验多为在野外某一特定平面位置的具体一点上进行，由此得到的试验结果仅能代表该试验点土壤的垂向透水性能，无法反映土壤垂向透水性能在平面上的分布状况，也不能了解土壤垂向透水性能的空间变异性，对土壤点、线、面之间的关系的研究较少，深度不够3 4。经典统计学方法认为土壤特性在空间上是相互独立的，忽略了土壤特性空间上的相关性，这与田间的实际情况不符，因此经典统计学方法无法揭示土壤特性在一定范围内的相关性。地质统计学方法很好地克服了这一不足，相关尺度这一概念的提出对土壤特性的最大相关距离做出了定量规范;地质统计学中的变差函数能够
24、定量和精确地描述土壤特性在空间上变化的结构性。1.3本文主要研究内容 本论文结合长沙的地形一起土壤的特点，依据在野外水平方向不同位置地表层土壤的常规入渗试验(双环入渗法)基础上，运用HH2水分测量仪，结合当地的气象、地质与水文等各种条件，进行数据的测量，分析地表层土壤的水分变化规律及差异;分别直接测量法、用克立格插值法(Kriging)及Philip理论公式对实测数据进行了拟合，运用Excel,和Matlab对数据进行处理绘制成规律图，并对拟合结果进行了分析比较;结合其特点对灌溉做出相应的指导5。2 实验材料与方法2.1仪器简介 高精度土壤水分测量HH2（Soil Moisture Probe
25、 type SMS2 and Meter type HH2） 是采用测量介电常数法，由以色列出品的一种操作简单，可以快速测量土壤水分含量（土壤容积含水量）的专业仪器6。 对于浅层土壤只需要将探头插入土壤，将信号输出电缆接至数据采集器的模拟通道或手持仪表，仅需要数秒便可读取土壤含水量。对于深层土壤的测量，将探头埋入预定位置即可进行定位监测。也可以选用仪器的专用延长工具，测1米或更深深度的土壤含水量。 该仪器不仅能够对各类土壤进行水分测量，也可对多种介质的水分进行有效测量，它既可用于科研，作为水分定点监测或移动测量的基本工具，也可用于生产中的水分自动控制传感器。在食品及粮食行业，它可对粉状或颗粒的
26、介质进行水分测量。2.2基本原理 通常所测量的土壤是指土壤的容积含水量，土壤水分含水量是指土壤容积与土壤容积比例，容积含水量定义为： 土壤含水量（体积）水分容积/土壤容积100土壤含水量（重量）土壤容重 土壤容积含水量是一个非量纲的参数，表示为百分数（% vol） HH2型高精度土壤水分测量仪的探头是由一个内含电子元件的防水室与之一端相连的不锈钢探针组成。测量时，这些探针直接插入土壤，电缆连接适宜电源和模拟输出信号，SMS2通过特殊设计的内置传输线产生100MHz的信号，并通过探针发射到土壤，测量土壤参数。2.3实验样本的采集 长沙盆地位于湘江和浏阳河交汇的河谷阶地，周围为地势较高的山丘，为盆
27、地地形，它是我国东南丘陵中一个地形洼型断陷盆地。占盆地%50以上的基底岩石为沉淀的红色、褐红色泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、砂岩及硕岩。这次主要采集了5中具有典型的土壤，分别为紫土、潮土、田间土、黄壤、红壤。 1.紫红色的泥岩，层状构造，由于沉积环境不同，常有灰白、灰黄夹层，泥质机构，紫色土发育程度不深，其成土母岩为沙硕岩。紫红色泥岩发育成旱地则为紫色土，发育成水田则为泥紫土。 表1 紫土的特性Table 1 the properties of purple soil剖面深度（cm）PH湿度松紧度根系0+20A0114.0湿极紧实多AB11774.5润坚实少C771304.5较润坚实极少R13
28、04.5湿润坚实没有 2.山地红壤石英含量较高，质地沙性重，疏松，易发生水土流失；剖面很厚重颜色从上到下由红到白；铁铝富集，为酸性土。 表2 红壤的特性Table 2 the properties of red soil剖面深度（cm）PH湿度松紧度根系0+20A084.5较润极紧实多AB81214.5较润极紧实少C1214.0干极紧实无 3.山地黄壤是亚热带暖热阴湿常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林下，氧化铁高度水化的土壤。黄化过程明显，富铝化过程相对较弱，发育成具有枯枝落叶层、暗色腐殖层和鲜黄色富铁铝B层的湿暖铁铝土。 表3 黄壤的特性Table 3 the properties of soi
29、l剖面深度（cm）PH湿度松紧度根系O+80A0194.0稍干极紧实多B19595.0稍干坚实较多BC591224.5稍干坚实少C1224.0稍润坚实无 4.潮土是河流沉积物受地下水运动和耕作活动影响而形成的土壤，因有夜潮现象而得名。属半水成土。其主要特征是地势平坦、土层深厚。多数国家称此类土壤为冲积土或草甸土，取材的地点主要在浏阳河河畔。 表4 潮土的特性Table 4 the properties of soil剖面深度（cm）PH湿度松紧度根系0+10A0264.0稍润坚实多AB26464.5润坚实少BC465.0润坚实少 5.田间土水稻土是在长期种稻条件下，经人为的水耕熟化和自然成土因
30、素的双重作用，产生水耕熟化和交替的氧化还原而形成具有水耕熟化层（W）一犁底层（Ap2 ）一渗育层（Be）水耕淀积层）潜育层）的特有的剖面构型的土壤。从各个地带性的土壤、水成与半水成土壤、盐碱化土壤上种植水稻均可发育为水稻土。但不是只要种植了水稻即可称为水稻土。水稻土是指发育于各种自然土壤之上、经过人为水耕熟化、淹水种稻而形成的耕作土壤。表5 田间土的特性Table 5 the properties of soil剖面深度（cm）PH湿度 松紧度根系0+30A0224.5稍润紧实多AB22314.5润紧实多B315.5润紧实多2.4实验方法 取材回来先取等量的不同土壤烘干，测出总含水量，以作对比
31、。利用称重法分别取5个等容器的玻璃杯，取等量的烘干的不同类型土壤，加入等量的水分一起放入烘干机中分别以1小时，2小时为时间单位，测出水分变化速度，记录数据。同时将其放入调设不同温度下（20、22、24、26、28、30、34、36）烘烤，测出其水分散失的速率。根据数据和土壤的特征选择在湖南农业大学长安实验基地的一茶园作为实地试验地，测量并验证水分的空间变化规律。 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 在实验地取不同的层次和不同的深度，用精准仪器来测量水分含量及其变化规律，并以2小时为时间间
32、隔，连续测量一段时间。仔细观察其变化量，看不同的分层的变化的多少。2.5实验结果2.5.1 在不同温度、时间测量的实验数据如下：表6 20条件下的数据状况Table 6 the data under temperature of 20土壤种类开始重量（克）1小时后重量（克）减少的重量（克）开始重量（克）2小时后重量（克）减少的重量（克）黄壤121.19120.97121.15120.610.54红壤120.13119.89120.21119.630.58潮土122.69122.45122.70122.090.61田间土121.73121.45121.71121.100.61紫土120.9712
33、0.76120.99120.530.47表7 22条件下的数据状况Table 7 the data under temperature of 22土壤种类开始重量（克）1小时后重量（克）减少的重量（克）开始重量（克）2小时后重量（克）减少的重量（克）黄壤121.36121.240.22121.72121.160.56红壤121.65121.420.23120.92120.320.60潮土121.05120.810.24121.43120.800.63续表7土壤种类开始重量（克）1小时后重量（克）减少的重量（克）开始重量（克）2小时后重量（克）减少的重量（克）田间土121.87121.570.3
34、0120.57119.940.63紫土120.73120.530.22120.71120.210.50表8 24条件下的数据状况Table 8 the data under temperature of 24土壤种类开始重量（克）1小时后重量（克）减少的重量（克）开始重量（克）2小时后重量（克）减少的重量（克）黄壤121.20120.970.23121.17120.580.59红壤119.54119.360.28119.50118.890.61潮土122.78122.530.25122.82122.170.65田间土121.75121.470.32121.76121.120.64紫土120.9
35、1120.750.24120.87120.380.49表9 26条件下的数据状况Table 9 the data under temperature of 26土壤种类开始重量（克）1小时后重量（克）减少的重量（克）开始重量（克）2小时后重量（克）减少的重量（克）黄壤红壤120.73121.13120.48120.860.250.27121.19121.51120.59120.870.60.64潮土121.06120.800.26121.01120.290.72田间土121.69121.350.34120.12119.420.70紫土120.62120.390.23120.98120.470.
36、51表10 28条件下的数据状况Table 10 the data under temperature of 28土壤种类开始重量（克）1小时后重量（克）减少的重量（克）开始重量（克）2小时后重量（克）减少的重量（克）黄壤121.19120.930.26121.19120.470.62红壤120.01119.760.35120.23119.540.69潮土122.56122.210.35122.50121.541.05田间土121.79121.340.45121.83121.080.75紫土121.12121.340.23121.10120.570.53表11 30条件下的数据状况 Table
37、 11 the data under temperature of 30土壤种类开始重量（克）1小时后重量（克）减少的重量（克）开始重量（克）2小时后重量（克）减少的重量（克）黄壤120.90120.550.35121.15120.340.81红壤120.62120.200.42120.99120.190.80潮土121.68121.050.63120.48118.951.53田间土121.12120.670.45121.92121.100.82紫土120.18119.830.35120.84120.050.79表12 32条件下的数据状况Table 12 the data under tem
38、perature of 32土壤种类开始重量（克）1小时后重量（克）减少的重量（克）开始重量（克）2小时后重量（克）减少的重量（克）黄壤121.22120.750.47121.20120.151.05红壤120.12119.590.53120.18119.090.99潮土122.63121.591.04122.59120.312.28田间土121.60121.130.47121.63120.690.94紫土120.95120.430.52120.87119.851.02表13 34 条件下的数据状况Table 13 the data under temperature of 34土壤种类开始重
39、量（克）1小时后重量（克）减少的重量（克）开始重量（克）2小时后重量（克）减少的重量（克）黄壤120.54120.010.51121.03119.861.17红壤120.23119.540.69120.87119.491.38潮土121.09120.071.02120.67118.422.25田间土121.43120.910.52121.32120.360.96紫土120.98120.410.57121.15120.091.06表14 36 条件下的数据状况Table 14 the data under temperature of 36土壤种类开始重量（克）1小时后重量（克）减少的重量（克）
40、开始重量（克）2小时后重量（克）减少的重量（克）黄壤121.20120.570.63121.21120.901.31红壤120.15119.220.93120.23118.411.82潮土122.58121.441.14122.53120.182.35田间土121.60121.060.54121.57120.561.01紫土120.93119.820.62120.88119.771.112.5.2 各不同类型的土壤实验数据的柱状图及其曲线图如下图1烘干时间为1小时各土壤水分散失Fig 1 drying time is 1 hours and the soil moisture 图2烘干为2小时
41、个土壤的水分散失Fig 2 drying time is 1 hours and the soil moisture 图3 22 各土壤的水分散失量的曲线图Fig 3 the soil water loss amount curve under 22 图4 24各土壤的水分散失量的曲线图Fig 4 the soil water loss amount curve under 24图5 26各土壤的水分散失量的曲线图Fig 5 the soil water loss amount curve under 26 图6 28各土壤的水分散失量的曲线图Fig 6 the soil water loss
42、 amount curve under 28 图7 30各土壤的水分散失量的曲线图 Fig 7 the soil water loss amount curve under 30 图8 32各土壤的水分散失量的曲线图 Fig 8 the soil water loss amount curve under32 图 9 34各土壤的水分散失量的曲线图Fig 9 the soil water loss amount curve under34 图10 36各土壤的水分散失量的曲线图Fig 10 the soil water loss amount curve under36 实验结论：也称烘干法，
43、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。从实验数据可以看出潮土的保水能力是最差的在不同温度，不同时间的烘烤条件下表现出失水量是最大的，从曲线图上也可以看出其波动是最大的，而田间土表现出最好的保水性能，红壤和其他两种的保水性能居于两者之间所，其极差不是很大，便于野外实验的测量。对空间的分布实验，有重要的指导作用，以提高实验的准确度。3.数据校核3.1 测量的准确性 由于HH2多用于表层土壤水分的测定，所以在实验中仅采用了土壤层的表层（0 30cm）进行实验研究。考虑到线性方程最为简单，因此将输出电压（V）与土壤容积水分（）关系进行线性拟合： =av + b （1)作为标定曲线，式中a、b分别为斜率和截距。 在使用HH2的