热脉冲技术论文_王胜,樊军

导读:本文包含了热脉冲技术论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:脉冲,土壤,通量,树干,技术,黄土高原,小叶杨。

热脉冲技术论文文献综述

王胜,樊军[1](2015)在《热脉冲技术3种方法组合在测量树干液流中的应用》一文中研究指出利用树干液流方法获取树木蒸腾特征对理解树木水分生理、森林生态和森林系统水分交换具有重要意义.利用广泛应用于土壤热参数和土壤蒸发测量的叁针热脉冲探头,基于热比率法(HRM)、最大温度法(T-Max)和单针热脉冲法(SHPP)同时实现了旱柳液流密度的测定,并与热扩散探针(TDP)测量结果进行对比分析.结果表明:叁针热脉冲探头安装约5周后进入稳定测量阶段,3种方法初期测量结果比稳定测量阶段高135%~220%,HRM、T-Max和SHPP法与TDP测量结果具有显着的线性相关性,R2分别为0.93、0.73和0.91,SHPP与HRM法测定结果的R2达到0.94.HRM在低速和逆向液流时测量具有较高的精度;SHPP探头配置简单、测量精度高,但无法甄别液流方向,是测定液流非常有前途的方法;T-Max测量液流误差较大,无法测量<5 cm3·cm-2·h-1的液流,不建议单独用于液流测量,但其能够准确测定树干热扩散系数,并可用于其他方法液流计算.建议根据试验目的,选取不同方法或者几种方法组合进行树干液流测量.(本文来源于《应用生态学报》期刊2015年08期)

王胜[2](2015)在《热脉冲技术在林地蒸散测量中的应用》一文中研究指出定量获取蒸散量并将蒸散量分割成蒸发和蒸腾两个独立的组分对理解和模拟生态系统水文循环,指导农业生产实践具有重要意义,但是目前鲜有方法将蒸腾和蒸发直接分开测量。本论文使用相同构造的叁针热脉冲探针实现树干液流和林地土壤蒸发测量,并探究黄土区两种立地条件下旱柳树干液流差异机制。试验于2014年7月至10月在黄土高原神木县六道沟小流域风沙土地和黄绵土地两种立地旱柳样地上进行。试验在风沙土地旱柳树干安装叁针热脉冲探针,分别运用热比率法(HRM)、最大温度法(T-max)和单针热脉冲法(SHPP)叁种方法组合获取树干液流,并使用热扩散探针对树干液流进行对比测量,对不同测量方法进行评价。同时试验在风沙土地旱柳林土壤安装由3个热脉冲探针构成的探头组和由5个探针构成的探头组利用显热平衡法(SHB)测量土壤蒸发,并运用小型蒸渗仪进行验证,试验利用热脉冲技术热比率法测得树干液流经过尺度扩展得到样地蒸腾量,两者相加即获得旱柳样地蒸散量,并用水量平衡法对比测量蒸散量。试验利用风沙土地和黄绵土地0-6 m土壤剖面含水量观测(中子仪)、2 m内含水量动态监测(FDR)、土壤蒸发(蒸渗仪)和气象因子观测,以及旱柳叶水势、根系栓塞程度和树干液流测定,分析两种立地旱柳生长差异和树干液流差异机制。试验,主要结论如下:叁针热脉冲探头插入树干边材完成安装后,经历约5周树干液流进入稳定测量阶段,安装初期3种方法测得液流密度比稳定测量时高135%~220%。HRM和SHPP与热扩散法(TDP)液流密度测量结果相关性较好,R2分别达到0.93和0.91;T-max与TDP液流测量结果相关性较差,R2仅为0.73。不同方法具有不同的适用性,可以根据试验目的不同,选取不同方法或者几种方法组合进行树干液流测量。由5个叁针热脉冲探针构成的探针组获得的土壤日蒸发量与蒸渗仪法测量结果具有极显着(P<0.001)的线性相关性,R2达0.53。在2014年8月18日至10月21日期间,利用热脉冲法测得风沙土地旱柳样地蒸散量为157.4 mm,其中蒸发量82.3 mm,蒸腾量75.1 mm,蒸散量测定结果比水量平衡法(135.3±23.5 mm)略高。黄绵土样地旱柳树干液流为风沙土样地的2.6倍,日液流量均与作物参考蒸散ET0有极显着线性相关关系(P<0.001),R2分别达0.58和0.52。黄绵土质地较细,田间持水量高、入渗慢;风沙土质地较粗,田间持水量低、入渗快。黄绵土土壤水分含量明显高于风沙土。风沙土地田间持水量仅为黄绵土地的1/2,2014年黄绵土地在绝大多数降雨条件下入渗不超过20 cm,而风沙土地入渗深度能达到1 m。风沙土样地蒸发是黄绵土样地的1.5倍。风沙土地旱柳叶水势显着小于黄绵土地柳树,而栓塞程度显着大于黄绵土地柳树,说明风沙土地旱柳遭受了水分胁迫。总之,土壤质地差异引起的土壤水分条件差异是造成旱柳生长状况和树干液流差异的根本原因。(本文来源于《中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心)》期刊2015-05-01)

张晓,王月月,任图生[3](2015)在《利用热脉冲技术测量土壤表层含水率》一文中研究指出准确测定表层土壤水分对陆地-大气间水热交换研究具有重要意义。由于对土壤结构影响轻微,热脉冲技术在原位监测含水率方面具有较大优越性,但目前田间应用集中在5 cm以下土层。该研究利用多针热脉冲传感器测定土壤容积热容量,然后基于热脉冲含水率法和热脉冲含水率变化法分别得到了3、9、21和39 mm的土壤含水率。结果表明,与烘干法含水率比较,热脉冲含水率变化法含水率在4个深度的均方根误差分别为0.022、0.006、0.004和0.006 m3/m3,均小于相应深度上热脉冲含水率法含水率的均方根误差。另外,热脉冲含水率变化法也降低了4个热脉冲传感器测定含水率的变异性。因此,热脉冲技术能够监测表层的土壤水分动态,表层土壤含水率的均方根误差在0.022 m3/m3以内。(本文来源于《农业工程学报》期刊2015年02期)

陆森,张劲松,孟平,孙世友[4](2014)在《热脉冲技术测定土壤热通量的原理和方法》一文中研究指出土壤热通量是地表能量平衡的重要组成部分,是研究陆-气能量交换的主要物理量。在农林业研究上,大部分土壤热通量研究主要关注于土壤热通量对种子萌发、植物根系生长、小气候效应、土壤碳氮循环过程的影响[1-3];在地球物理学和土木工程学研究上,重点研究土壤热通量在大地热流、埋地管道、地铁工程等方面的应用[4-5]。传统的土壤热通量测定方法主要是土壤热通量板直接测定法,但对土壤的扰动比较大。由于存在一定的厚度,土壤热通量板其自身导热材料的传热性能和土壤会存在差异,导致热通量(本文来源于《林业科学研究》期刊2014年05期)

付永威,卢奕丽,任图生[5](2014)在《探针有限特性对热脉冲技术测定土壤热特性的影响》一文中研究指出在利用热脉冲方法测定热特性时,通常对探针形状做理想化处理,即假设探针为线性热源,热导率无限大而热容量为零。在实际应用中,探针本身的有限特性(有限半径以及有限热容量)会导致热特性测定误差。为了研究探针有限特性对热脉冲技术测定土壤热特性的影响,该研究采用改进的热脉冲探针(直径2 mm、长度40 mm、间距8 mm)测定土壤热特性,并分别使用PILS(pulsed infinite line source,无限长线性脉冲热源)和ICPC(identical cylindrical perfect conductors,近似圆柱形完美导体)2种理论估计土壤热特性,比较分析了探针有限特性对热脉冲技术测定热特性结果的影响。结果表明:1)与PILS理论相比,利用ICPC理论拟合得到的温度升高曲线,可以有效减少探针有限半径和热容量对土壤热特性测定结果的影响。与ICPC理论相比,在0.03~0.25 m3/m3的含水率范围内,用PILS理论得到的砂土热扩散率和热导率分别偏低11.8%和5.2%;与模拟热容量相比,PILS和ICPC理论分别将热容量高估16.1%和7.9%;2)探针有限特性对土壤热特性的影响与含水率有关:在干土上最大;随着土壤含水率的增加,其影响逐渐降低。该研究对提高热脉冲技术测定土壤热特性的准确性具有指导意义。(本文来源于《农业工程学报》期刊2014年19期)

米美霞,樊军,邵明安[6](2013)在《利用热脉冲技术研究石子覆盖对土壤内部蒸发的影响》一文中研究指出地表覆盖能够减少土壤蒸发,对土壤保水、保墒有重要意义。本文基于显热平衡原理,探究了石子覆盖对近表层土壤内部蒸发的影响。应用热脉冲技术测定的热参数和土壤温度得到土壤内部蒸发速率、显热通量、土层上下部显热通量差、潜在汽化热和显热贮藏量变化。与裸土相比,石子覆盖以后近表层显热贮藏量无明显变化,t检验3~9 mm、15~21 mm、27~33 mm p值分别为0.439、0.100和0.096,均大于0.05,显热通量减小,t检验3 mm、15 mm、27 mm p值分别为0、0、0.005,均小于0.05,土层上下部显热通量差明显减小,t检验3~9 mm、15~21 mm p值均为0<0.05,27~33 mm p值为0.059>0.05,潜在汽化热增加,t检验3~9 mm、15~21 mm、27~33 mm p值均为0<0.05,因此用于土壤蒸发的能量减小,致使土壤蒸发速率降低,t检验3~9 mm、15~21 mm p值均为0<0.05,27~33 mm p值均为0.100>0.05。土壤蒸发速率变化趋势与土壤显热通量差变化趋势一致:与裸土相比,石子覆盖以后土壤蒸发速率和土层上下部土壤显热通量差的峰值出现的时间滞后,3~9 mm、15~21 mm峰值出现的时间均滞后两天。因此石子覆盖以后土壤蒸发的变化主要表现在土壤蒸发速率减小且蒸发速率峰值出现时间滞后。(本文来源于《土壤学报》期刊2013年01期)

鲁新蕊,龚元石[7](2011)在《热脉冲技术估算土壤水流通量评价》一文中研究指出土壤水流通量(Jw)是一个重要的水力学参数,决定着土壤渗漏、径流和化学物质的迁移过程,但缺少相应的实际技术来进行实时定位测定。本研究通过设置室内一维饱和土壤不同水流速率下的热脉冲试验,根据热脉冲技术测定的热源上下游温度变化,利用上下游最大无量纲温差法(MDTD)、上下游温度升高比率法(Td/Tu)及改进的比率法估算Jw,并检验其可靠性。结果表明,叁种方法估算的Jw与通过收集出流液测定的Jw存在很好的线性关系(R2>0.99)(Jw<6×10-5 m s-1)。叁种方法估算的Jw均低于出流液测定值,其中Td/Tu估算的Jw精度最高,而且计算简单,需要的参数相对较少。对于质地较粗的砂土,Td/Tu法估算的Jw较为准确,但是对于质地较细的砂质黏壤土,尤其是Jw较大时,实测值和估算值差异很大,估算误差达到20%。此外,本文也分析了热脉冲技术低估Jw的原因,为进一步发展热脉冲技术提供依据。(本文来源于《土壤学报》期刊2011年05期)

陆森,任图生,杨泱,孙世友,巨兆强[8](2010)在《多针热脉冲技术测定土壤热导率误差分析》一文中研究指出土壤热导率是研究土壤热传输、水热耦合运移的基本物理参数。为了探知多针热脉冲技术的误差,该研究以能够准确测定热导率的单针法作为参比,在4种质地土壤上,对多针热脉冲技术在不同体积质量、含水率和气压条件下测定的热导率进行了分析。结果表明,多针热脉冲技术的热导率结果与单针法总体符合较好,其热导率测定值的平均误差为0.074W/(m·K)。干土热导率随气压增大呈现对数增长,这是由于气体分子平均自由程下降的原因。多针热脉冲技术的测定误差主要出现在中等含水率区域,关键问题是加热针的温度升高偏大,促进了水汽潜热传输。另外,土壤与探针之间的热接触阻力、探针导致的土壤体积质量改变、温度梯度引起的液水流也影响测定结果的准确性。该研究可为农业水土工程中的土壤热导率模拟提供依据。(本文来源于《农业工程学报》期刊2010年06期)

司建华,冯起,张小由,常宗强,席海洋[9](2007)在《热脉冲技术测定树干液流研究进展》一文中研究指出热脉冲技术是生态生理学和森林水文学研究树木耗水最为常用的技术之一,该技术具有在树木自然生长状态基本不变的情况下实时测量树干木质部上升液流速度及流量,可以简捷准确地确定树冠蒸腾耗水量,同时具有经济可行,测定准确的优点.综述了热脉冲技术的发展历程,对热脉冲方法测定树干液流理论研究、树干液流时空变异性与环境因子的关系研究以及单株耗水向林分水平的尺度转换研究等方面作了较为详细的总结,据此,对热脉冲技术的发展做了展望.(本文来源于《冰川冻土》期刊2007年03期)

叶兵,管伟,王彦辉[10](2006)在《应用热脉冲技术对小叶杨蒸腾特征的研究》一文中研究指出利用热脉冲式茎流仪和Watch dog小气候观测仪对延庆县上辛庄水土保持站小叶杨(Populus simonii)边材液流速率在不同天气条件下及其对环境因子的响应进行了观测研究。结果表明,小叶杨树干边材液流曲线无论是晴天和阴天均表现出明显的昼夜变化和季节变化规律,清晨5:30-6:30时液流开始上升,并于12:00-13:00时达到峰值,16:00后开始持续下降,20:00时速度变慢,至次日日出之前液流速率达到低谷;小叶杨的Vs与Ta、Ts、RH, ESR和Ws均存在极显着正相关关系,与相对湿度存在显着性负相关关系,并模拟出它们之间的经验模型:Vs=-0.141+ 1.474E-4ESR+1.200E-2Ta+7.859E-3Ts-2.677E-3RH+3.239E-3Ws R=0.917。(本文来源于《发展水土保持科技、实现人与自然和谐——中国水土保持学会第叁次全国会员代表大会学术论文集》期刊2006-01-01)

热脉冲技术论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

定量获取蒸散量并将蒸散量分割成蒸发和蒸腾两个独立的组分对理解和模拟生态系统水文循环,指导农业生产实践具有重要意义,但是目前鲜有方法将蒸腾和蒸发直接分开测量。本论文使用相同构造的叁针热脉冲探针实现树干液流和林地土壤蒸发测量,并探究黄土区两种立地条件下旱柳树干液流差异机制。试验于2014年7月至10月在黄土高原神木县六道沟小流域风沙土地和黄绵土地两种立地旱柳样地上进行。试验在风沙土地旱柳树干安装叁针热脉冲探针,分别运用热比率法(HRM)、最大温度法(T-max)和单针热脉冲法(SHPP)叁种方法组合获取树干液流,并使用热扩散探针对树干液流进行对比测量,对不同测量方法进行评价。同时试验在风沙土地旱柳林土壤安装由3个热脉冲探针构成的探头组和由5个探针构成的探头组利用显热平衡法(SHB)测量土壤蒸发,并运用小型蒸渗仪进行验证,试验利用热脉冲技术热比率法测得树干液流经过尺度扩展得到样地蒸腾量,两者相加即获得旱柳样地蒸散量,并用水量平衡法对比测量蒸散量。试验利用风沙土地和黄绵土地0-6 m土壤剖面含水量观测(中子仪)、2 m内含水量动态监测(FDR)、土壤蒸发(蒸渗仪)和气象因子观测,以及旱柳叶水势、根系栓塞程度和树干液流测定,分析两种立地旱柳生长差异和树干液流差异机制。试验,主要结论如下:叁针热脉冲探头插入树干边材完成安装后,经历约5周树干液流进入稳定测量阶段,安装初期3种方法测得液流密度比稳定测量时高135%~220%。HRM和SHPP与热扩散法(TDP)液流密度测量结果相关性较好,R2分别达到0.93和0.91;T-max与TDP液流测量结果相关性较差,R2仅为0.73。不同方法具有不同的适用性,可以根据试验目的不同,选取不同方法或者几种方法组合进行树干液流测量。由5个叁针热脉冲探针构成的探针组获得的土壤日蒸发量与蒸渗仪法测量结果具有极显着(P<0.001)的线性相关性,R2达0.53。在2014年8月18日至10月21日期间,利用热脉冲法测得风沙土地旱柳样地蒸散量为157.4 mm,其中蒸发量82.3 mm,蒸腾量75.1 mm,蒸散量测定结果比水量平衡法(135.3±23.5 mm)略高。黄绵土样地旱柳树干液流为风沙土样地的2.6倍,日液流量均与作物参考蒸散ET0有极显着线性相关关系(P<0.001),R2分别达0.58和0.52。黄绵土质地较细,田间持水量高、入渗慢;风沙土质地较粗,田间持水量低、入渗快。黄绵土土壤水分含量明显高于风沙土。风沙土地田间持水量仅为黄绵土地的1/2,2014年黄绵土地在绝大多数降雨条件下入渗不超过20 cm,而风沙土地入渗深度能达到1 m。风沙土样地蒸发是黄绵土样地的1.5倍。风沙土地旱柳叶水势显着小于黄绵土地柳树,而栓塞程度显着大于黄绵土地柳树,说明风沙土地旱柳遭受了水分胁迫。总之,土壤质地差异引起的土壤水分条件差异是造成旱柳生长状况和树干液流差异的根本原因。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

热脉冲技术论文参考文献

[1].王胜,樊军.热脉冲技术3种方法组合在测量树干液流中的应用[J].应用生态学报.2015

[2].王胜.热脉冲技术在林地蒸散测量中的应用[D].中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心).2015

[3].张晓,王月月,任图生.利用热脉冲技术测量土壤表层含水率[J].农业工程学报.2015

[4].陆森,张劲松,孟平,孙世友.热脉冲技术测定土壤热通量的原理和方法[J].林业科学研究.2014

[5].付永威,卢奕丽,任图生.探针有限特性对热脉冲技术测定土壤热特性的影响[J].农业工程学报.2014

[6].米美霞,樊军,邵明安.利用热脉冲技术研究石子覆盖对土壤内部蒸发的影响[J].土壤学报.2013

[7].鲁新蕊,龚元石.热脉冲技术估算土壤水流通量评价[J].土壤学报.2011

[8].陆森,任图生,杨泱,孙世友,巨兆强.多针热脉冲技术测定土壤热导率误差分析[J].农业工程学报.2010

[9].司建华,冯起,张小由,常宗强,席海洋.热脉冲技术测定树干液流研究进展[J].冰川冻土.2007

[10].叶兵,管伟,王彦辉.应用热脉冲技术对小叶杨蒸腾特征的研究[C].发展水土保持科技、实现人与自然和谐——中国水土保持学会第叁次全国会员代表大会学术论文集.2006

论文知识图

原子阴影效应示意图(沉积过程中)热脉冲技术测得的温度变化与时...在不同温度下负充电的Teflon PTFE薄膜的...实验第21天降雨后石子覆盖(a)(a)光脉冲红外热成像技术装置示意图...

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热脉冲技术论文_王胜,樊军
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