徑流小區(qū)土壤含水量TDR法與烘干法測試相關(guān)關(guān)系探討

馬蓉

徑流小區(qū)土壤含水量觀測是徑流小區(qū)日常觀測的一項重要內(nèi)容。我站所轄甘家溝徑流場、寺溝徑流場自2013年列入全國水土流失動態(tài)監(jiān)測與公告項目后，一直采用烘干法測試重量含水量。2016年4月，長委監(jiān)測中心站在開展年度汛前檢查工作時提出徑流小區(qū)土壤含水量測試要采用TDR法。此后，我站先后購進由美國光譜公司開發(fā)生產(chǎn)的HIELDSCOUTTDR100、TDR300各一臺用于甘家溝徑流場、寺溝徑流場進行土壤體積含水量測定，TDR法測定的是徑流小區(qū)土壤體積含水量，與傳統(tǒng)烘干法相比，其最大的特點是測定速度快，探針（深7.5cm）插入待測土壤內(nèi)體積含水量可以即刻在顯示屏上讀取。而烘干法測定的是土壤重量含水量，取樣、烘干、稱重、計算需要耗時近10h。

建立TDR法土壤體積含水量與烘干法土壤重量含水量相關(guān)關(guān)系，實現(xiàn)土壤體積含水量與重量含水量之間的快速轉(zhuǎn)換，減輕一線監(jiān)測人員的工作量，實現(xiàn)不同利用目的對土壤體積含水量、重量含水量指標(biāo)的需要是該項課題的主要目標(biāo)。

自2017年1月1日開始，兩徑流場在徑流小區(qū)土壤含水量日常觀測（每月1日、15日）及事件觀測（徑流小區(qū)產(chǎn)流后土壤含水量加測）中分別對徑流小區(qū)進行TDR體積含水量和重量含水量測試。

TDR體積含水量測試在徑流小區(qū)中部進行，選一測試點，在以測試點為圓心、TDR探針（間距3.1cm）為直徑的圓周，以圓心角120度為間隔插入土壤讀數(shù)，取三次讀數(shù)的算術(shù)平均值作為測試點TDR體積含水量值。

烘干法重量含水量在以TDR法測點為中心，直徑為6cm的圓周內(nèi)深7.5cm處用鋁盒取土樣三個，經(jīng)烘干、稱重、計算，以三個土樣的算術(shù)平均值作為測點烘干法重量含水量。

甘家溝徑流小區(qū)自2017年1月至2017年10月15日，對150個測點分別進行了兩種不同測試;寺溝徑流場徑流小區(qū)自2017年1月1日至2017年11月1日對124個測點分別進行兩種不同測試。

現(xiàn)以表格形式提供一部分樣本監(jiān)測數(shù)據(jù)。

在microsoftexcel功能散點相關(guān)界面，以TDR法體積含水量為法重量含水量為X軸，以烘干法重量含水量為y軸，依次輸入所有（即274）個樣本測試點結(jié)果形成附圖。從散點分布形態(tài)看有對數(shù)曲線相關(guān)形態(tài)，在形態(tài)曲線欄內(nèi)，鍵入對數(shù)曲線，得到附圖相關(guān)曲線，與之對應(yīng)的相關(guān)方程式為：

y=6.1809Ln（X）-2.633

TDR法體積含水量（%）

驗證：2017年12月1日，甘家溝徑流場測試結(jié)果與相關(guān)方程式計算結(jié)果對比情況如下：

驗證：2017年12月1日，寺溝徑流場測試結(jié)果與相關(guān)方程式計算結(jié)果對比情況如下：

結(jié)論：由相關(guān)曲線方程推算的徑流小區(qū)烘干法重量含水量與實測值比較，差值在+1.6%—-1.5%之間。