核磁共振水分仪在田间的应用和标定

发布时间：2021-05-25 07:35

　　土壤水分是黄土高原生态系统的驱动因子之一,量化其数量特征是研究区域生态系统中物质循环和能量转化的基础。当前,测定土壤水分的主要方法有烘干法、中子法和时域反射法（Time Domain Reflectometer,TDR）等。这些方法不仅费时费力,还会扰动土壤,导致测定结果的不准确。近年来,一种非接触式直接测定土壤水分和孔隙度的方法,即核磁共振法（Nuclear Magnetic Resonance,NMR）得到了广泛的重视。然而,当前还缺少对该方法测定准确度和应用范围的研究。本文利用核磁共振水分仪对长武田间草地、玉米地、刺槐地、苹果地的土壤水分和孔隙度进行了测定,分析了土壤基本物理性质对核磁共振法测定结果的影响,并以烘干法和环刀法作为对比,量化了核磁共振法与传统方法测量值之间的关系并确立了核磁共振水分仪的标定曲线,主要研究结果如下:（1）核磁共振法水分测量值与土壤有机质、黏粒和砂粒之间存在正相关关系,与粉粒和土壤团聚体平均质量直径之间存在负相关关系;T₂值（横向弛豫时间）与土壤有机质、黏粒和砂粒之间存在明显的负相关关系,与粉粒和土壤团聚体平均质量直径之间存在正相关... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)陕西省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 土壤水分测定方法
        1.2.2 核磁共振法
        1.2.3 土壤物理性质对仪器测量值影响因素
    1.3 小结
第2章 实验设备与方法
    2.1 核磁共振法理论基础
        2.1.1 探测原理
        2.1.2 横向弛豫时间T_2的测量
        2.1.3 采集序列参数
        2.1.4 操作过程
        2.1.5 反演过程
    2.2 试验材料与方法
        2.2.1 试验地概况
        2.2.2 研究内容
        2.2.3 研究目标
        2.2.4 技术路线
        2.2.5 试验方法
        2.2.6 土壤采集与预处理
        2.2.7 土壤理化性质测定
        2.2.8 数据处理
第3章 土壤物理性质对核磁共振法测量值的影响
    3.1 取样地土壤物理性质差异
    3.2 土壤理化性质与核磁共振法测量值的相关关系
    3.3 讨论
    3.4 小结
第4章 核磁共振法测定的孔隙度与环刀法比较
    4.1 土地类型核磁共振法T_2值的大小
    4.2 土地类型核磁共振法T_2值的大小
    4.3 地表状况核磁共振法T_2值的大小
    4.4 核磁共振法T_2值与环刀法孔隙度相关系数比较
    4.5 讨论
    4.6 小结
第5章 核磁共振法水分测量值与烘干法标定值比较
    5.1 土地类型水分测量值与标定值比较
    5.2 地表状况水分测量值与标定值的比较
    5.3 Tr值水分测量值与标定值的比较
    5.4 核磁共振水分仪野外标定
    5.5 讨论
    5.6 小结
第6章 总结
    6.1 结论
    6.2 研究不足与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3204950