紫色土水分特征曲线室内测定方法的对比

王红兰; 唐翔宇; 鲜青松; 刘琛; 关卓

doi:10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.009

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紫色土水分特征曲线室内测定方法的对比

王红兰, 唐翔宇, 鲜青松, 刘琛, 关卓

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王红兰, 唐翔宇, 鲜青松, 刘琛, 关卓. 紫色土水分特征曲线室内测定方法的对比[J]. 水科学进展, 2016, 27(2): 240-248. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.009

引用本文:

王红兰, 唐翔宇, 鲜青松, 刘琛, 关卓. 紫色土水分特征曲线室内测定方法的对比[J]. 水科学进展, 2016, 27(2): 240-248. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.009

WANG Honglan, TANG Xiangyu, XIAN Qingsong, LIU Chen, GUAN Zhuo. Comparison of laboratory methods for determining water retention curves in purple soil[J]. Advances in Water Science, 2016, 27(2): 240-248. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.009

Citation:

WANG Honglan, TANG Xiangyu, XIAN Qingsong, LIU Chen, GUAN Zhuo. Comparison of laboratory methods for determining water retention curves in purple soil[J]. Advances in Water Science, 2016, 27(2): 240-248. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.009

紫色土水分特征曲线室内测定方法的对比

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.009

1.
中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所, 四川成都 610041;
2.
中国科学院大学, 北京 100049

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(21307152;41471268)

详细信息

作者简介:
王红兰(1987-),女,广西来宾人,博士研究生,主要从事土壤水力学参数研究。E-mail:honglanwang2010@126.com

通讯作者:
唐翔宇,E-mail:xytang@imde.ac.cn

中图分类号: P334

Comparison of laboratory methods for determining water retention curves in purple soil

1.
Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China;
2.
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

摘要: 为探寻全吸力范围内土壤水分特征曲线的可靠测定方法,采用沙箱排水法、Hyprop仪蒸发法、压力膜仪排水法和露点水势仪蒸发法分吸力段测定盐亭紫色土耕地表层2~7 cm和亚表层7~12 cm土壤的水分特征曲线,对比测定结果的方法间差异,并分析其原因。结果表明:对于表层和亚表层土壤,低吸力段(h >-100 cm)水分特征曲线的沙箱法和Hyprop仪法的均方根误差E_RMS (θ)均较小,在0.026~0.082 cm³/cm³范围内,确定系数R²均大于0.962,说明这两种方法测定结果之间差异不大。高吸力段(h <-330 cm)的压力膜仪法与露点仪法测定结果之间的差异较大,E_RMS (θ)为0.062~0.097 cm³/cm³,R²较低,为0.775~0.952。因此,全吸力范围内水分特征曲线测定方法的选择与组合应考虑土壤孔径分布特征和研究目的。
- 土壤水分特征曲线 /
- 沙箱法 /
- Hyprop仪法 /
- 压力膜仪法 /
- 露点水势仪法 /
- 滞后现象
Abstract: Four laboratory methods, namely, the sand box, the HYPROP system, pressure plates and the dewpoint potential meter, were used to determine soil water retention curves (SWRC) for samples of farmland purple soil. SWRC were determined over the whole entire moisture range for samples obtained from two horizons (i. e., 2-7 cm, 7-12cm). Measured data was compared to identify the most reliable method. The root-mean-square errors of the soil water content (E_RMS(θ)), established under low suctions (h>-100 cm), the sand box and HYPROP system were small (0.026-0.082 cm³/cm³) with the coefficient of determination (R²) between measured water retention curves by the two methods being greater than 0.962. Contrastingly, the E_RMS(θ) of soil water content, established under high suctions (h<-330 cm), using pressure plates and the dewpoint potential meter were larger (0.062-0.097 cm³/cm³), with lower R² values (0.775-0.952). In conclusion, the selection and combined use of appropriate methods for SWRC determination, over the entire soil moisture range, should be decided upon according to the soil's pore size distribution and the application objective.
- soil water retention curve /
- sand box /
- Hyprop system /
- pressure plate /
- dewpoint potential meter /
- hysteresis

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紫色土水分特征曲线室内测定方法的对比

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.009

1. 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所, 四川成都 610041;

2. 中国科学院大学, 北京 100049

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(21307152;41471268)

作者简介:
王红兰(1987-),女,广西来宾人,博士研究生,主要从事土壤水力学参数研究。E-mail:honglanwang2010@126.com

通讯作者: 唐翔宇,E-mail:xytang@imde.ac.cn

收稿日期: 2015-09-30
刊出日期: 2016-03-25

中图分类号: P334

关键词:

沙箱法 /

摘要: 为探寻全吸力范围内土壤水分特征曲线的可靠测定方法,采用沙箱排水法、Hyprop仪蒸发法、压力膜仪排水法和露点水势仪蒸发法分吸力段测定盐亭紫色土耕地表层2~7 cm和亚表层7~12 cm土壤的水分特征曲线,对比测定结果的方法间差异,并分析其原因。结果表明:对于表层和亚表层土壤,低吸力段(h >-100 cm)水分特征曲线的沙箱法和Hyprop仪法的均方根误差E_RMS (θ)均较小,在0.026~0.082 cm³/cm³范围内,确定系数R²均大于0.962,说明这两种方法测定结果之间差异不大。高吸力段(h <-330 cm)的压力膜仪法与露点仪法测定结果之间的差异较大,E_RMS (θ)为0.062~0.097 cm³/cm³,R²较低,为0.775~0.952。因此,全吸力范围内水分特征曲线测定方法的选择与组合应考虑土壤孔径分布特征和研究目的。

English Abstract

Comparison of laboratory methods for determining water retention curves in purple soil

1. Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China;

2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received Date: 2015-09-30
Publish Date: 2016-03-25

Keywords:

Abstract: Four laboratory methods, namely, the sand box, the HYPROP system, pressure plates and the dewpoint potential meter, were used to determine soil water retention curves (SWRC) for samples of farmland purple soil. SWRC were determined over the whole entire moisture range for samples obtained from two horizons (i. e., 2-7 cm, 7-12cm). Measured data was compared to identify the most reliable method. The root-mean-square errors of the soil water content (E_RMS(θ)), established under low suctions (h>-100 cm), the sand box and HYPROP system were small (0.026-0.082 cm³/cm³) with the coefficient of determination (R²) between measured water retention curves by the two methods being greater than 0.962. Contrastingly, the E_RMS(θ) of soil water content, established under high suctions (h<-330 cm), using pressure plates and the dewpoint potential meter were larger (0.062-0.097 cm³/cm³), with lower R² values (0.775-0.952). In conclusion, the selection and combined use of appropriate methods for SWRC determination, over the entire soil moisture range, should be decided upon according to the soil's pore size distribution and the application objective.

王红兰, 唐翔宇, 鲜青松, 刘琛, 关卓. 紫色土水分特征曲线室内测定方法的对比[J]. 水科学进展, 2016, 27(2): 240-248. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.009

引用本文:

王红兰, 唐翔宇, 鲜青松, 刘琛, 关卓. 紫色土水分特征曲线室内测定方法的对比[J]. 水科学进展, 2016, 27(2): 240-248. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.009

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紫色土水分特征曲线室内测定方法的对比

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.009

作者简介: 王红兰(1987-),女,广西来宾人,博士研究生,主要从事土壤水力学参数研究。E-mail:honglanwang2010@126.com

通讯作者: 唐翔宇,E-mail:xytang@imde.ac.cn

Comparison of laboratory methods for determining water retention curves in purple soil

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紫色土水分特征曲线室内测定方法的对比

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.009

1. 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所, 四川成都 610041; 2. 中国科学院大学, 北京 100049

作者简介: 王红兰(1987-),女,广西来宾人,博士研究生,主要从事土壤水力学参数研究。E-mail:honglanwang2010@126.com

通讯作者: 唐翔宇,E-mail:xytang@imde.ac.cn

English Abstract

Comparison of laboratory methods for determining water retention curves in purple soil

1. Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

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作者简介:
王红兰(1987-),女,广西来宾人,博士研究生,主要从事土壤水力学参数研究。E-mail:honglanwang2010@126.com

通讯作者:
唐翔宇,E-mail:xytang@imde.ac.cn

1. 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所, 四川成都 610041;

2. 中国科学院大学, 北京 100049

作者简介:
王红兰(1987-),女,广西来宾人,博士研究生,主要从事土壤水力学参数研究。E-mail:honglanwang2010@126.com

1. Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China;

2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China