排灌机械工程学报

作者：谭雷, 陈晓安, 王策, 胡优, 朱成立

单位：1. 江西省水利科学院流域水土保持江西省重点实验室, 江西 南昌330029; 2. 河海大学农业科学与工程学院, 江苏 南京210098; 3. 江西省水利科学院江西省鄱阳湖流域生态水利技术创新中心, 江西 南昌330029

关键词：柑橘园,主动加热光纤,土壤水分,时空变异,地统计学

基金：江西省技术创新引导类计划项目(2023KSG01002);国家自然科学基金资助项目(42307392);江西省水利科技项目(202526TGKT03)

针对土壤水分监测中传统传感器的点尺度监测与田间应用尺度不匹配、土壤水分时空变异难以有效揭示的问题,文中在柑橘园内分别距离树干0.5 m和1.0 m处以及顺坡方向布设3个土壤深度(0.05,0.10和0.30 m)的光纤,与沿光纤不同位置的时域反射技术协同建立土壤水分多维感知系统.基于主动加热法,构建不同土壤深度光纤量纲一化累积升温值与土壤水分的关系模型,并通过地统计分析法揭示柑橘园土壤水分的时空变异特征.结果表明,不同深度土壤水分与光纤量纲一化累积升温值之间呈指数递减关系(R2>0.85),测量均方根误差(RMSE)均小于0.03 m3/m3.光纤监测的浅层(0.05和0.10 m)土壤水分变异系数较TDR高出10%~20%.半方差分析表明,光纤的块金值(0.05)、基台值(0.33)与变程(5.3 m)均小于TDR相应值,且空间关联度(0.15)和模型拟合度(R2=0.78)更高.全局莫兰指数(0.14~0.44)显示其空间自相关性优于TDR(0.02~0.19).研究证实,分布式光纤技术兼具空间连续性和高精度特性,能系统揭示果园土壤水分变异特征,可为精准灌溉决策提供高分辨率数据支撑.

来源：2026年第5期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

查看排灌机械工程学报杂志2026年第5期