soilscope生态水文过程观测设施在红壤作物蒸散量观测中的应用
一、观测背景
季节性干旱缺水严重制约着我国红壤地区农业的可持续发展。在江西省水土保持科学研究院位于九江市德安县的生态科技园内，利用soilscope自动称重式蒸渗仪，为红壤地区水文循环过程中的土壤下渗、地下径流和蒸散发等精确测定提供数据支持；为南方红壤蒸发和植物蒸腾研究提供试验手段；为四水(大气水、地表水、土壤水和地下水)转化、spac(土壤-作物-大气连续体)系统水分循环研究提供支撑。
江西水保院soilscope生态水文过程观测设施
二、系统布设
soilscope自动称重式蒸渗仪，整套系统由罐体、称重系统、地下水连通系统、产流系统、土壤传感器、溶液取样系统和数据采集系统组成。
在科技园区安装了2个相同的柱体，柱体高2米，面积1平米。称重范围0-10吨，称重系统精度0.1mm。一个柱体安装在裸地，一个柱体安装在种植区。
每个柱体于20cm、40cm、80cm和180cm 同时安装aim-tdr水分、温度、电导率传感器和水势传感器。
三、观测数据采集
该系统柱体重量按10分钟采集，土壤水分、温度、电导率、水势按60分钟采集。
澳作公司自主研发envidata软件，是集数据传输与远程诊断于一体的云服务中心软件。独特的多参数曲线同步显示，让数据对比分析更便捷，可快速对比不同生态要素的变化及相关性。如下曲线图来自envidata软件。
四、观测数据分析
当地2020年8月8-13日期间有降雨，8月24-26日期间有降雨，气象数据如下：
可以看到柱体重量同期增加，如下图：
soilscope 柱体重量时间图（2020年8月2日-31日）
2020年8月10日柱体重量快速增加，12日达到最高值，13日开始下降，与同期的降雨过程一致。8月25日的降雨导致柱体重量增加，两次重量的增长量不同，与2次降雨量一致。
4层土壤水分的变化趋势和柱体重量变化一致，与降雨过程相应。
soilscope 4层土壤水分同步显示（2020年8月2日-31日）
对应2020年8月12日柱体重量快速增加，20cm、40cm处土壤水分同步快速增加，降雨结束后，又同步下降。对应8月25日的降雨、柱体重量的增加，表层20cm处土壤水分增加显著，40cm处没有变化，说明第二次的降雨量小于第一次，第二次柱体重量增长量小于第一次也符合此结论。
2019年5月8日至8月24日在花生地，开展了土壤蒸发和植物蒸腾的观测。试验设置2个处理，裸地对照和种植花生处理。
结果显示，降雨过后，土壤含水量增加，而降雨停止，随着时间的延长，土壤含水量逐渐减少。累计降雨量数据和累计罐体重量变化量关系发现，二者具有很好的一致性，降雨增加，累计罐体变化量随之增加。
soilscope系统累计罐体重量变化量与累计降雨量一致
作物蒸散发根据水量平衡公式进行计算，计算方程如下：
et = i + p - r - d + δw
et是作物蒸散发，mm； i是灌溉水量，mm；p是降雨量，mm; r是地表径流量，mm；d是深层渗漏量，mm；δw是土壤水分变化量。
结果显示，裸地处理总蒸散量是264mm，而花生则高达392mm，结果符合物理常识。
soilscope 在裸地和花生地的测量结果对比
soilscope蒸渗仪不仅能够为研究作物生长过程进行长期有效的监测，提供完整和精确度高的数据支撑，而且能够结合气象站、水势仪等设备进行联动试验和拓展运用。目前已经广泛运用于水势调节观测系统、水文观测系统、气象蒸散观测系统和森林生态观测系统等众多领域。
soilscope蒸渗系统工程项目全国分布图
欲了解该产品的更多特点，欢迎咨询联系澳作生态仪器有限公司：010-82675321
关注
河北农科院LCproT全自动便携式光合仪完成安装调试
新疆博州灌溉试验站IRRIScope灌溉指导器完成安装
ENVILog-100土壤水分监测系统在中国科学院南京土壤研究所安装完成
AZG-300便携式土壤水体温室气体监测仪在天津大学地科院完成验收
相关产品
关注
拨打电话
留言咨询
