蒸滲儀的研究與選型
蒸滲儀(Lysimeter)是測量土壤蒸發和植物蒸騰所散失總水量的儀器,底部設有排水裝置并能測定滲水量。其基本思想是通過監測限定土體(蒸滲土筒)的質量變化,來反推水分變化。
自稱重式蒸滲儀的核心原理是稱重。通過測量前后兩個時間點土柱的質量差,來確定這一時段內土柱的水分損失量。早期的稱重式蒸滲儀主要包括直接稱重式和浮動測重式兩大類。隨著技術進步,發展出了集成高精度傳感器和數據自動采集的現代高精度自動稱重式蒸滲系統。
自稱重式蒸滲系統的應用方向,可以參考以下幾點:
1. 水文循環過程分析
利用蒸滲儀研究土壤水分運動,包括蒸散發(蒸發+植物蒸騰)和下滲等關鍵過程。
2. 農業與生態水文
探究不同灌溉制度、作物種類、土壤質地對蒸散量和土壤水動態的影響。指導農業精準灌溉、提高水資源利用效率,服務于節水農業和生態保護。
3. 物質運移研究
研究化肥、農藥等溶質隨水分在土壤包氣帶中的運移、轉化和淋溶規律。為面源污染防治、地下水環境保護提供科學依據。
蒸滲儀的尺寸選擇,可以參考以下幾點:
1. 小型蒸滲系統(表面積通常 < 0.5 m2,深度 < 1 m)
典型應用:
實驗室基礎研究:在高度控制的實驗室環境下,研究土壤水分特征曲線、基本入滲過程、微生物過程等。
溶質遷移初步研究:用于研究化肥、農藥等在均質土壤中的遷移規律。
教學示范:由于其成本低、易于操作,非常適合大學教學實驗。

2. 中型蒸滲系統(表面積 0.5 m2 ~ 2 m2,深度 1 m ~ 2.5 m)
典型應用:
農業水文與灌溉研究:這是很常用、普遍的尺寸。適用于研究大田作物(如玉米、小麥、棉花)的蒸散量、作物系數、以及優化灌溉制度。
草地/草坪生態水文研究:用于研究牧草或城市草坪的耗水規律。
廢棄物覆蓋層評價:用于評估垃圾填埋場覆蓋層的性能。


3. 大型/原狀土蒸滲系統(表面積 > 2 m2,深度 > 2 m)
典型應用:
森林生態水文研究:研究樹木的耗水規律和深層土壤水分的動態變化。
地下水與溶質運移:研究污染物(如硝酸鹽、重金屬)穿過包氣帶進入地下水的長期過程。
礦區修復與邊坡穩定:用于評估植被恢復對深層土壤水的影響。
氣候變化對水文過程的影響:大型系統能更好地緩沖短期天氣波動,反映長期氣候趨勢。



