利用蒸渗仪分层土壤水分数据计算土壤储水量动态

SoilScope控制型蒸渗系统可以取原状土柱，土柱面积1平方米，高度可定制。采用“直接称重"方式，称重传感器精度达到了1/10000，使蒸渗仪的蒸散分辨率达到了0.01mm（1平米面积蒸渗仪），可以直接精准测量潜水蒸发量。

自动记录分层水分、水势的瞬时值，在与大田水势梯度一致的情况下，得到罐体内的土壤水动力学参数，水位变化量、渗漏量。

多数科研人员只会使用称重数据计算蒸散量，分层水分数据的使用目前并不多，而且很多科研人员获取了大量的水分数据并不知道该如何使用，我们今天就以利用水分数据计算土壤储水量动态为例，给大家做一些解析。

土壤水分传感器分别埋设在蒸渗柱体的20cm、40cm、60cm、80cm、100cm、130cm、180cm，我们首先选择无降雨、灌溉时间段（监测期：6月4日—6月13日）的数据，排除水分增加对数据分析的干扰。采用无底部渗漏简化法（土壤水分守恒原理）计算土壤储水量动态。

首先需要做以下基本假设：

·选择蒸渗仪底部无渗漏时间段数据，下边界水流通量为 0 

·一维垂向土壤水分运动，忽略水平方向水分交换 

·传感器监测的土层含水量可代表整层土壤的平均体积含水率

·单层土壤储水量（单位：mm）：

·全剖面总储水量： 

·无渗漏条件下，土壤耗水量（蒸腾量）= 储水量减少量绝对值

计算结果：

1、各土层平均储水量与占比

监测期6月4日—6月13日，期间无降雨和灌溉，未监测到渗漏。土壤水分主要储存在130-180cm 深层土层，贡献了 30.62% 的总储水量，是核心蓄水层。0-60cm 浅层土层合计储水量占比仅 30.12%，土壤水分主要集中在 60cm 以下的深层土体

2、土壤总储水量动态变化

·总储水量整体呈持续下降趋势，符合无降雨、无灌溉的干燥期蒸腾消耗特征 

·日尺度波动明显，白天高温时段储水量下降速率更快，夜间下降速率放缓

3、分层土壤储水量动态变化

·130-180cm 深层土层储水量最高，且整体波动最小，是土壤水分的稳定储存库 

·0-60cm 浅层土层储水量下降幅度更大，是作物蒸腾的主要供水层，昼夜波动更明显

4、每日土壤耗水量（蒸腾量）

·日耗水量整体波动较大，峰值出现在监测期中期，与当日高温、强辐射的气象条件匹配 

·无降雨、无灌溉的干燥期，日耗水量都是由作物蒸腾和土壤蒸发贡献