徑流小區土壤含水量TDR法與烘干法測試相關關系探討

馬蓉

徑流小區土壤含水量觀測是徑流小區日常觀測的一項重要內容。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監測與公告項目后，一直采用烘干法測試重量含水量。2016年4月，長委監測中心站在開展年度汛前檢查工作時提出徑流小區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生產的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土壤體積含水量，與傳統烘干法相比，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關系，實現土壤體積含水量與重量含水量之間的快速轉換，減輕一線監測人員的工作量，實現不同利用目的對土壤體積含水量、重量含水量指標的需要是該項課題的主要目標。

自2017年1月1日開始，兩徑流場在徑流小區土壤含水量日常觀測（每月1日、15日）及事件觀測（徑流小區產流后土壤含水量加測）中分別對徑流小區進行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，取三次讀數的算術平均值作為測試點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的圓周內深7.5cm處用鋁盒取土樣三個，經烘干、稱重、計算，以三個土樣的算術平均值作為測點烘干法重量含水量。

甘家溝徑流小區自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。

現以表格形式提供一部分樣本監測數據。

在microsoftexcel功能散點相關界面，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）個樣本測試點結果形成附圖。從散點分布形態看有對數曲線相關形態，在形態曲線欄內，鍵入對數曲線，得到附圖相關曲線，與之對應的相關方程式為：

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果與相關方程式計算結果對比情況如下：

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

結論：由相關曲線方程推算的徑流小區烘干法重量含水量與實測值比較，差值在+1.6%—-1.5%之間。