蒸渗仪的研究与选型

 蒸渗仪（Lysimeter）是测量土壤蒸发和植物蒸腾所散失总水量的仪器，底部设有排水装置并能测定渗水量。其基本思想是通过监测限定土体（蒸渗土筒）的质量变化，来反推水分变化。

自称重式蒸渗仪的核心原理是称重。通过测量前后两个时间点土柱的质量差，来确定这一时段内土柱的水分损失量。早期的称重式蒸渗仪主要包括直接称重式和浮动测重式两大类。随着技术进步，发展出了集成高精度传感器和数据自动采集的现代高精度自动称重式蒸渗系统。

自称重式蒸渗系统的应用方向，可以参考以下几点：

1.      水文循环过程分析

利用蒸渗仪研究土壤水分运动，包括蒸散发（蒸发+植物蒸腾）和下渗等关键过程。

2.      农业与生态水文

探究不同灌溉制度、作物种类、土壤质地对蒸散量和土壤水动态的影响。指导农业精准灌溉、提高水资源利用效率，服务于节水农业和生态保护。

3.      物质运移研究

研究化肥、农药等溶质随水分在土壤包气带中的运移、转化和淋溶规律。为面源污染防治、地下水环境保护提供科学依据。

蒸渗仪的尺寸选择，可以参考以下几点：

1. 小型蒸渗系统（表面积通常 < 0.5 m²，深度 < 1 m）

典型应用：

实验室基础研究：在高度控制的实验室环境下，研究土壤水分特征曲线、基本入渗过程、微生物过程等。

溶质迁移初步研究：用于研究化肥、农药等在均质土壤中的迁移规律。

教学示范：由于其成本低、易于操作，非常适合大学教学实验。

2. 中型蒸渗系统（表面积 0.5 m² ~ 2 m²，深度 1 m ~ 2.5 m）

典型应用：

农业水文与灌溉研究：这是很常用、普遍的尺寸。适用于研究大田作物（如玉米、小麦、棉花）的蒸散量、作物系数、以及优化灌溉制度。

草地/草坪生态水文研究：用于研究牧草或城市草坪的耗水规律。

废弃物覆盖层评价：用于评估垃圾填埋场覆盖层的性能。

3. 大型/原状土蒸渗系统（表面积 > 2 m²，深度 > 2 m）

典型应用：

森林生态水文研究：研究树木的耗水规律和深层土壤水分的动态变化。

地下水与溶质运移：研究污染物（如硝酸盐、重金属）穿过包气带进入地下水的长期过程。

矿区修复与边坡稳定：用于评估植被恢复对深层土壤水的影响。

气候变化对水文过程的影响：大型系统能更好地缓冲短期天气波动，反映长期气候趋势。