径流小区土壤含水量TDR法与烘干法测试相关关系探讨

马蓉

径流小区土壤含水量观测是径流小区日常观测的一项重要内容。我站所辖甘家沟径流场、寺沟径流场自2013年列入全国水土流失动态监测与公告项目后，一直采用烘干法测试重量含水量。2016年4月，长委监测中心站在开展年度汛前检查工作时提出径流小区土壤含水量测试要采用TDR法。此后，我站先后购进由美国光谱公司开发生产的HIELDSCOUTTDR100、TDR300各一台用于甘家沟径流场、寺沟径流场进行土壤体积含水量测定，TDR法测定的是径流小区土壤体积含水量，与传统烘干法相比，其最大的特点是测定速度快，探针（深7.5cm）插入待测土壤内体积含水量可以即刻在显示屏上读取。而烘干法测定的是土壤重量含水量，取样、烘干、称重、计算需要耗时近10h。

建立TDR法土壤体积含水量与烘干法土壤重量含水量相关关系，实现土壤体积含水量与重量含水量之间的快速转换，减轻一线监测人员的工作量，实现不同利用目的对土壤体积含水量、重量含水量指标的需要是该项课题的主要目标。

自2017年1月1日开始，两径流场在径流小区土壤含水量日常观测（每月1日、15日）及事件观测（径流小区产流后土壤含水量加测）中分别对径流小区进行TDR体积含水量和重量含水量测试。

TDR体积含水量测试在径流小区中部进行，选一测试点，在以测试点为圆心、TDR探针（间距3.1cm）为直径的圆周，以圆心角120度为间隔插入土壤读数，取三次读数的算术平均值作为测试点TDR体积含水量值。

烘干法重量含水量在以TDR法测点为中心，直径为6cm的圆周内深7.5cm处用铝盒取土样三个，经烘干、稱重、计算，以三个土样的算术平均值作为测点烘干法重量含水量。

甘家沟径流小区自2017年1月至2017年10月15日，对150个测点分别进行了两种不同测试;寺沟径流场径流小区自2017年1月1日至2017年11月1日对124个测点分别进行两种不同测试。

现以表格形式提供一部分样本监测数据。

在microsoftexcel功能散点相关界面，以TDR法体积含水量为法重量含水量为X轴，以烘干法重量含水量为y轴，依次输入所有（即274）个样本测试点结果形成附图。从散点分布形态看有对数曲线相关形态，在形态曲线栏内，键入对数曲线，得到附图相关曲线，与之对应的相关方程式为：

y=6.1809Ln（X）-2.633

TDR法体积含水量（%）

验证：2017年12月1日，甘家沟径流场测试结果与相关方程式计算结果对比情况如下：

验证：2017年12月1日，寺沟径流场测试结果与相关方程式计算结果对比情况如下：

结论：由相关曲线方程推算的径流小区烘干法重量含水量与实测值比较，差值在+1.6%—-1.5%之间。