时域反射仪(TDR)测定土壤含水量标定曲线评价与方案推荐

时域反射仪(Time Domain Reflectometry)可用于室内和田间快速、准确、自动测定土壤含水量,是目前应用最广泛的土壤含水量测定方法之一。适宜的土壤含水量标定曲线(即土壤表观介电常数和土壤含水量之间的关系)是TDR准确测定土壤含水量的关键。目前文献中存在大量的土壤含水量标定曲线,但尚未有研究对这些标定曲线进行系统的验证和分析评价。因此,它们的准确性和适用范围尚不明晰,严重影响到与土壤含水量测定相关的研究。通过查阅大量国内外文献,收集整理了一系列土壤含水量标定曲线的经验公式(19个)和半经验半物理模型(5个),并利用大量的文献实测数据对其进行综合评价。同时运用均方根差(RMSE),平均误差(AD),纳什效率系数(NSE)等三个指标对比分析和评价这些标定曲线的准确性和可靠性。研究结果表明:经验公式中Topp、Roth(1992)2、Jacobosen、Yoshikawa2、Alharathi模型和半经验模型中Malicki1公式及其修订模型综合性能较好。研究成果可为利用TDR准确测定土壤含水量及土壤含水量标定曲线的选择提供参考和指导。