哀牢山生态站完成宇宙射线中尺度区域土壤水分测量系统安装

作者：哀牢山站  更新时间：2023-06-15

土壤含水量是指单位体积或者单位质量土壤中水分含量，主要受降水、植被、地形、气候及人为干扰等过程的影响。土壤含水量的长期定位监测是森林生态系统研究的重要内容之一，对研究森林水分循环过程、评估森林生态系统水源涵养功能及土壤含水量对森林生态系统的影响等方面发挥着重要作用。

森林生态系统中植物根系和土壤理化性质在剖面中存在高度异质性，从而导致土壤水分入渗格局或模式表现出极大的变异。以往采用烘干法和中子仪法等小尺度的土壤含水量监测方法缺乏空间代表性，难以得到土壤含水量在区域分布上的信息。为此，哀牢山生态站安装了宇宙射线中尺度区域土壤水分测量系统。

宇宙射线中尺度区域土壤水分测量系统是一种被动、非侵入式的中尺度土壤水分测量系统，其测量半径在 300 m左右，有效测量深度为70 cm左右。该监测系统根据快中子强度与土壤水分含量呈反比关系的原理，通过架设在地表上方的中子探头测量宇宙射线快中子的强度来反演地表土壤水分含量。宇宙射线土壤水分数据集主要包括快中子原始数据、气压原始数据和空气温湿度数据，采样频率为 1 小时/次。仪器安装之后，通过多个方向，多点位取土样（图1），用烘干法计算出来的质量含水量数值对仪器进行校正。

宇宙射线中尺度区域土壤水分测量系统的安装能够为哀牢森林生态系统土壤含水量监测提供区域尺度的动态监测数据，为哀牢山生态站科学研究和森林生态系统的管理提供更为可靠的监测数据。

图1 取样点位图

图2 仪器安装过程

图3 仪器调试过程

图4 安装好之后的仪器