TPJ-4土壤水分速測儀與土壤水分計算模型

土壤水分含量是土壤肥沃程度的一個重要指標(biāo)，植物對水分的需求要求土壤能滿足這些必要的水分，土壤水分速測儀是用來測量土壤含水量的植保儀器，農(nóng)技人員使用土壤水分速測儀判斷土壤水分是否適合農(nóng)作物生長，從而決定是否需要灌溉或調(diào)整種植時間等。
主要闡述了基于ＢＰ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的單因素土壤墑情預(yù)測模型的建立，包括實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)獲取、樣本數(shù)據(jù)的預(yù)處理、輸出／輸入向量的選取、隱節(jié)點個數(shù)的選取、學(xué)習(xí)算法的確定等。預(yù)報模型輸入向量的維數(shù)為８，隱含層神經(jīng)元為８，學(xué)習(xí)算法為，預(yù)測效果良好，為建立土壤墑情預(yù)測模型提供了一種新思路。土壤水分特征曲線反映了土壤水分的數(shù)量與能量間的關(guān)系，也反映土壤保持水分的狀況，故又稱土壤持水曲線．由于不同植被改良土壤的作用不同，使得在同一生態(tài)環(huán)境下形成的土壤具有不同的理化性質(zhì)，因而它們的蓄水性能也不同，反映為不同的土壤水分特征曲線．實測的川西亞高山林線過渡帶及鄰近植被表層土壤水分特征曲線也充分說明了這一點．將林線過渡帶及鄰近植被土壤的水分特征曲線繪制成圖１．根據(jù)Ｇａｒｄｎｅｒ和Ｖ提出的經(jīng)驗方程θ＝ＡＳ－Ｂ對測定結(jié)果進行擬合，其中，θ為土壤含水量，Ｓ為土壤吸力，Ａ、Ｂ為經(jīng)驗系數(shù)．?dāng)M合結(jié)果表明（表３），經(jīng)驗方程θ＝ＡＳ－Ｂ對川西亞高山林線過渡帶區(qū)域土壤具有良好的模擬性，相關(guān)系數(shù)較高．可以作為描述該區(qū)域土壤水分特征方程．方程中的參數(shù)Ａ決定了曲線的高低，亦即持水能力大小，Ａ值越大，持水能力越強；參數(shù)Ｂ決定曲線的走向，即土壤含水量隨土壤水勢降低而遞減的快慢．以表３各模型參數(shù)Ａ為指標(biāo)，林線過渡帶及鄰近植被０～１５ｃｍ土壤持水力大小順序為：下緣冷杉林，林線過渡帶和上緣流石灘草甸．由參數(shù)Ｂ可見，土壤含水量隨水勢降低而遞。林線過渡帶及鄰近植被０～１５ｃｍ土壤在低吸力段（＜３．０×１０５Ｐａ）的較窄范圍內(nèi)，水分特征曲線陡直，而在中高吸力段（＞３．０×１０５ Ｐａ）較寬區(qū)間，曲線卻趨于平緩，同時從上緣流石灘草甸→林線過渡帶→下緣冷杉林土壤無論是低吸力段還是高吸力段土壤含水量均逐漸升高．林地通常以水分特征曲線０．０３ＭＰａ和１．５ＭＰａ吸力下的土壤含水量為土壤有效水含量的上、下限［４］．根據(jù)林線過渡帶及鄰近植被土壤水分特征曲線（圖１），求得上緣流石灘草甸、林線過渡帶及下緣冷杉林０～１５ｃｍ土壤有效水含量分別為１５．６％，２３．５％和３３．８％，下緣冷杉林有效水含量zui高，上緣流石灘草甸高zui低
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