农业机械学报

作者：武强，黄娜，罗孳孳，唐余学，朱玉涵，徐倩倩

单位：重庆市气象科学研究所;重庆市江津现代农业气象试验站,中国农业大学,重庆市气象科学研究所;重庆市江津现代农业气象试验站,重庆市气象科学研究所;重庆市江津现代农业气象试验站,重庆市气象科学研究所;重庆市江津现代农业气象试验站,合肥市气象局,

关键词：土壤水分;测量准确性;季节变化;宇宙射线中子法

基金：国家自然科学基金面上项目（42175193）、中国气象局创新发展专项(CXFZ2021J068、CXFZ2021J073)、重庆市技术创新与应用发展专项（cstc2020jscx-msxmX0111）、重庆市气象局科技计划项目（QNJJ-201703）、重庆市气象部门业务技术攻关项目（YWJSGG-201905）和重庆市气象部门智慧气象技术创新团队项目（ZHCXTD-202016）

为证实典型气象条件下宇宙射线中子法测量区域土壤水分准确性的差异和应用普适性，以季节为时间划分尺度，并选取典型气象条件时段，对比研究山地地形下垫面宇宙射线中子法（CRNS）与频域反射法（FDR）土壤水分连续观测效果差异。结果表明：山地地形下垫面，CRNS水平测量足迹的季节变化较为稳定，垂直足迹在耕作层范围内有一定波动。不同季节降水过程的量级差异是引起CRNS测量结果偏差的主要因素，夏秋两季，在高温少雨导致的持续失墒以及较大量级降水过程等土壤水分变化较为剧烈的时段，CRNS与FDR测量结果一致性较好，春季多为小量级降水，作物冠层截留作用导致二者一致性略差，冬季降水量与蒸散发接近平衡，且单次降水量级极小，CRNS与FDR偏差极小。分析典型土壤水分条件下的CRNS测量准确性变化，进一步明确了降水过程对CRNS准确性的干扰，而在持续高温干旱时段则一致性良好，均方根误差（RMSE）、纳什效率系数（NSE）和Kling-Gupta系数（KGE）分别达到0.014m3/m3、0.925、0.919。研究可为CRNS的应用场景选取与数据质量控制提供科学依据。

来源：2022年第1期

《农业机械学报》期刊编辑部

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