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土壤水分
土壤水是地球表層系統(tǒng)的重要組成和水文循環(huán)的核心，控制著基本的陸地生態(tài)系統(tǒng)格局與過程，是陸地生態(tài)系統(tǒng)健康運行的關鍵。水文過程對生態(tài)系統(tǒng)的影響主要是由土壤水分動態(tài)決定的，土壤水分動態(tài)通過對植被水分脅迫的發(fā)生、強度和歷時的影響，決定著氣孔導度、光
合作用和生態(tài)系統(tǒng)的凈初級生產力，而且土壤水分含量影響著土壤微生物活動、植物Ｎ生產和Ｎ吸收，從而控制著Ｎ循環(huán)和植物Ｎ的可獲得性。在氣候一土壤一植被動態(tài)系統(tǒng)中，土壤水分動態(tài)受一系列水文、氣候和生態(tài)過程影響，如降雨、林冠截留、地表人滲、深層滲漏和植被水分利用等。而在土壤一植被一大氣連續(xù)體中，土壤水分是研究大尺度陸地表面過程與大氣系統(tǒng)相互作用的重要組分，土壤水分通過對冠層導度的影響調節(jié)植被景觀到陸地表層大氣的水汽通量，對大氣濕度和大氣邊界層有強烈的作用，終反饋于降水格局和水循環(huán)，同時受氣候系統(tǒng)的影響，形成反饋環(huán)特別是植被與水、植被與氣候、土壤水分與氣候間的反饋關系為顯著。
土壤的水分含量、耕作特性等對農作物的產量有很大的影響，所以在每年的春播、秋種時節(jié)要及時準確地獲得土壤墑情，以便合理安排灌溉。土壤含水量是土壤墑情的重要指標，要求對土壤濕度的準確性、均勻性、波動性進行客觀的計量檢測，同時又快速、方便、規(guī)范化等。土壤水分測量經歷了一個漫長的發(fā)展過程，傳統(tǒng)的人工測量不僅要耗費大量的人力、物力，而且時效性較差，各種機械式濕度記錄儀體積龐大、精度低、響應時間長，且容易出現故障采用高分子濕敏電容器作為濕度傳感器，雖然提高了測量的精度，但是測量電路復雜，給應用帶來了諸多不便。目前新的水分檢測原理研究和新型土壤水分傳感器設計取得了長足的進展，在此基礎上應用現代電子、計算機和通信技術設計研制了各種高性能的土壤水分檢測裝備。盡管固定式墑情監(jiān)測系統(tǒng)具有精度高、功能齊全、監(jiān)測面廣等優(yōu)勢，但其主要不足在于從固定點采集的墑情信息不能良好地反映耕地的正常使用狀況。而手持式土壤水分測量儀則克服了這一缺點，且性價比高，方便農技、科研人員使用和推廣，具有廣泛的市場需求和廣闊的應用前景。
土壤水分儀應用領域
生長介質，如位于箱體，花盆和生長袋中的泥炭基質，椰纖維,樹皮基質等，礦物基質 (如巖棉)；適合室內綠化用；室外礦物土。例如：農業(yè)區(qū)域灌溉控制、葡萄種植和啤酒花栽培；開闊地蔬菜、蘆筍、草莓和櫻桃等水果；干旱脅迫實驗等。
土壤水分儀產品描述
MST3000+手持水分速測儀適于土壤溫濕度傳感器SMT 100傳感器快速精確讀數。操作異常簡單: 按一按鍵, 測量值立即顯示在LCD顯示屏上。自動關機功能避免無意識的電池耗電。MST 3000+可以用于所有土壤和基質的直接獨立測量。但使用該測量方法時，很重要一點要考慮到傳感器相同的測量值只能在相同的環(huán)境條件下測得 (土壤密度, 插入深度) 。因此強烈推薦多次測量并對結果取均值。MST3000+僅僅用作安裝的傳感器的顯示設備，無需經常讀數和歸檔 (例如：灌溉初步測量)。
含水率與吸力的關系
通常采用土壤水分特征曲線對土壤含水率和吸力的關系進行描述，為更直觀清晰地表示土壤含水率隨吸力的變化，土壤水分特征曲線采用半對數坐標圖，即將吸力取對數，4種土壤水分特征曲線形態(tài)類似，且均表現出含水率隨吸力增大而減小的趨勢，但在脫水過程中，土壤含水率的減小速率存在差異，即當土壤含水率接近飽和含水率和土壤較干時，減小速率較小；而介于二者之間時，減小速率較大。在測定土壤水分特征曲線過程中，當吸力從0增加至7000cm時，土壤含水率整體呈現減小趨勢，而其減小速率則整體呈現出“慢—快—慢”的變化趨勢。
原理
基于介電法原理的土壤水分測量主要有時域反射測量法、頻域反射測量法。與TDR相比，FDR在電極幾何形狀設計和工作頻率選取上有更大的自由度，校準和自動連續(xù)監(jiān)測更容易，測量精度較高，因此采用FDR原理的土壤水分傳感器更適合實際生產的需求。FDR是根據電磁波在介質中傳播頻率來測量土壤的表觀介電常數ε，從而得到土壤容積含水量θV。FDR探針等效為一個電容器，其間的土壤充當電介質，電容器和振蕩器組成一個調諧電路。高頻振蕩電路產生幾十至幾百兆赫的正弦信號，通過同軸電纜傳輸線傳送到探頭，根據掃頻電路檢測共振頻率。
