Водность текста: Водность текста

Содержание

Водность текста

Водность текста – это процент содержания в нем ничего не значащих, не несущих полезной информации слов (стоп-слов). Максимально допустимым показателем водности можно считать 60%.

Что считается стоп-словами?

  • Местоимения (я, мы, вы, ты, он, она, который, и т. д.) и местоименные наречия (где, куда, откуда и др.)
  • Союзы (и, или, а и пр.)
  • Междометия (ой! ай-яй-яй! ух ты! и т. д.)
  • Предлоги (на, в, под и т.п.)
  • Частицы (ведь, же, разве, только и пр.)
  • Сокращения (все использованные выше и др. )
  • Обращения (уважаемые читатели, дорогие покупатели…)
  • Вводные слова (как правило, нельзя не отметить, причем, кажется, наверное, может быть…)

Этот список можно продолжить еще необъятным перечнем прилагательных и наречий, которые многие копирайтеры используют «для красного словца» или для увеличения объема текстов.

Конечно, статьи с нулевой водностью читаются очень тяжело – это сухие, безликие тексты (чаще всего, технические). Но и те, в которых много воды, читать не намного приятнее. Приведем конкретные примеры:

Водность текста 100%

Вот это да! Как быстро все вокруг стало невероятно великолепным теперь для меня! У меня никогда больше, наверное, не будет такого, как сегодня, когда мое «Я» стало менее важным, чем что-то другое. Ещё недавно мне никто не был нужен, я хотел быть один. А теперь я могу, наконец, думать о тебе и знать, что ты для меня – самое главное. Теперь у меня есть ты, и я понимаю: лучшее, что можно сделать – это быть с тобой рядом!

Как видите, текст абсолютно «ни о чем». К сожалению, подобные «авторские» работы часто можно встретить в сети Интернет и, что ещё хуже, в магазинах статей текстовых бирж.

Водность текста – 0%

Иваненко Павел Анатольевич. Место рождения – Иркутск. Образование – Национальный Исследовательский Иркутский государственный технический университет. Специальность — Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств. Иностранные языки – французский, немецкий, английский. Любвеобилен. Характер – мягкий, податливый. Холост. Предпочитает интернет-общение. Носит одежду пастельных тонов. Злоупотребляет алкоголем. Коммуникабельный, ответственный, вежливый, доброжелательный,  занудный.

Всё — по делу, информативно и лаконично. Напоминает досье Вермахта :). Зато абсолютно без воды.

Водность текста – 2%

Обратите внимание – в последнем предложении второго варианта текста о Павле Анатольевиче всего лишь добавлено слово «скучный». Именно оно дало 2% водности. Догадайтесь, почему? Сверить ответ можно будет в конце урока…

Иваненко Павел Анатольевич. Место рождения – Иркутск. Образование – Национальный Исследовательский Иркутский государственный технический университет. Специальность — Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств. Иностранные языки – французский, немецкий, английский. Любвеобилен. Характер – мягкий, податливый. Холост. Предпочитает интернет-общение. Носит одежду пастельных тонов. Злоупотребляет алкоголем. Коммуникабельный, ответственный, вежливый, доброжелательный,  занудный, скучный.

Влияние водности текстов на ранжирование в ПС

Если на сайте размещен текст с очень высокой водностью, роботы поисковых систем признают страницу не релевантной запросам (см. урок «Релевантность текста запросам»). Успешное продвижение такой страницы станет невозможным.

Как уже говорилось в предыдущих уроках, SEO-копирайтинг — это не только умение работать с ключевыми словами. Это навыки написания текстов, которые интересны и полезны людям. Текстов, которые будут с удовольствием читать, а потом делиться полученной информацией и ссылками. Качественные SEO-статьи создают самый главный фактор продвижения – поведенческий. Если вы начнете писать такие работы, то очень скоро станете «дорогостоящим» и востребованным копирайтером.

Вывод

Чтобы снизить водность текста, забудьте о фразах «на сегодняшний день», «на самом деле», «как правило», «ни для кого не секрет» и прочих выражениях, набивших оскомину у интернет-пользователей и не несущих смысловой нагрузки. Не позволяйте своим статьям раздуваться от ваших пространных размышлений, избегайте тавтологии и повторения одних и тех же словесных конструкций на расстоянии менее чем 3 предложения. Даже если слова не имеют общего корня – им достаточно быть синонимами, чтобы стать стоп-словами.

Кстати, именно поэтому слово «скучный» было определено как не имеющее значения и стало причиной повышения водности текста. Оно является синонимом слова «занудный».

Если вы пока не умеете определять водность текста по ощущениям от его прочтения, пользуйтесь сервисом http://istio.com/rus/text/analyz/. Водность там указывается в таком виде: X/Y, где X – количество стоп-слов в тексте, а Y – процент водности. Например, показатель 30/38 означает, что в тексте 30 не несущих смысловой нагрузки слов, и они составляют 38% от обезвоженного текста (обезвоженный текст получают после отбрасывания всех стоп-слов).

Что значит водность текста? Сколько должно быть воды в статье?

Вода или водность – процент отношения незначимых или стоп-слов к общему количеству слов в тексте. Величина рассчитывается специальными программами, разработанными для seo анализа. Показатель водности используется для оценки информативного качества статьи: чем выше процент, тем хуже.

Плюс эта величина, наряду с уникальностью, учитывается при ранжировании сайта в поисковых системах. Чем меньше показатель, тем выше оценивается статья роботами поисковиков. Поговорим о том, что относится к воде, как определить ее %, какие существуют нормы и как добиться оптимальной водности?

Содержание статьи

Водой считаются:

  • местоимения;
  • вводные слова;
  • предлоги;
  • подряд идущие синонимы;
  • незначимые слова;
  • объемные связки;
  • лишние прилагательные;
  • и другие стоп-слова, которые можно опустить без потери смысла.

Сколько должно быть воды

Жестких требований к % водности нет. К тому же, невозможно написать текст вообще без воды. Ведь в результате у вас получится сухой статистический отчет, который никто не будет читать. Небольшое содержание воды естественно. Тем не менее, если при написании вы будете использовать слишком много стоп-слов и витиеватых оборотов, то важная информация может за ними затеряться, и читатель покинет сайт.

Где проверить текст на воду

Процент водности рассчитывается специальными сервисами, осуществляющими seo анализ текста. У каждой программы своя интерпретация количества воды, которая считается оптимальной. Рассмотрим три самых популярных сервиса и определяемые ими нормы:

Название

Количество воды

Ссылка на проверку онлайн

Нормальное Повышенное Высокое
1 Адвего До 60% 65% и более 75% и выше http://advego.ru/text/seo/top/
2 Текст ру До 15% От 15% до 30% Свыше 30% http://text.ru/seo
3 Истио 30-60% Более 65% 100% http://istio.com/rus/text/analyz/

Как видно из таблицы, показатель водности в каждом сервисе для анализа текста свой. Для наглядности проверим один и тот же материал разными программами и сравним результаты. В качестве примера я возьму вступление к одной из своих информационных статей, выполненной на заказ для сайта клиента:

Результаты проверки количества воды:

  1. Адвего – 63%;
  2. Текст ру – 12%;
  3. Истио – 33%.

Алгоритм проверки Адвего показал небольшое превышение естественного уровня водности, остальные цифры вписываются в норму. Значит, несмотря на разброс абсолютной величины по процентной шкале, все программы примерно одинаково оценивают тексты. Для проверки можно пользоваться любым сервисом, не забывая учитывать его распределение водности.

Как проверить воду: инструкция

Я обычно пользуюсь проверкой Адвего. В этой программе при seo анализе, кроме водности, удобно смотреть и другие показатели (академическую тошноту, семантическое ядро статьи с частотностью ключевых слов, стоп-слова и т.д.). Они так же играют важную роль в оценке качества материала. Поэтому разберем, как проверить воду с помощью сервиса Адвего:

  1. Заходим на главную страницу сайта advego.ru. Справа, в верхнем углу, нажимаем закладку «SEO-анализ текста».

  1. Копируем материал в специальное поле и нажимаем кнопку «Проверить».

  1. Появляется большая таблица с разными показателями. Нас интересует процент водности вначале и список стоп-слов с частотностью вхождения в самом конце.

  1. Остается только проанализировать цифры и скорректировать материал.

Как убрать воду

Снизить % водности несложно. Нужно удалить максимальное количество стоп-слов, которые определила программа, но без потери смысла. Попробуем отредактировать отрывок из статьи и уменьшить этот показатель до минимума:

  1. Удаляем стоп-слова, определенные программой, плюс слова, которые можно опустить без потери информации.

  1. Проверяем еще раз – итоговая водность нашего примера получилась 59,7%. Вступление по объему уменьшилось почти в 2 раза. При желании можно еще убрать прилагательные и вводные конструкции. Правда, тогда текст будет больше похож на краткий набор фактов, а не на вступление к информационной статье с элементами рассказа.

Вот так просто копирайтеры снижают водность. На мой взгляд, не стоит усердствовать, загоняя показатели в жесткие рамки. Если % не зашкаливает, и читать статью легко и приятно, то ничего не стоит править. Если же вам трудно следить за мыслью, и информация с трудом воспринимается, то обязательно нужно проверить воду и избавиться от лишнего.

Примечание:

Первоначальная водность этой статьи составила 67%. Для блога, где предполагается более свободная форма изложения материала, чем в информационных текстах, допустимо количество воды до 70%. Но желательно анализировать семантическое ядро (ТОП-10 слов) и убирать слова-паразиты. В моем случае, это «много». После вычитки и корректировки итоговый процент снизился до 65% – допустимая норма.

что такое вода в тексте и сколько ее может быть?

Всем привет! Тема очередной публикации нашего журнала будет интересна в первую очередь для начинающих копирайтеров. Мы поговорим о водности текста, расскажем, что такое вода в тексте, как ее проверять, какой показатель водности является нормой, чем ее измерять и как выжимать лишнюю воду из вашего текста.

Определение термина «водность текста»

Для начала дадим ответ на вопрос, что такое вода в тексте и что значит водность.

Водность – это один из показателей качества SEO-текста, обозначающий количество информации, которую автоматизированные анализаторы считают бесполезной, избыточной или не несущей значимой информации. Данный параметр имеет процентное обозначение, но его численное выражение кардинально отличается в различных сервисах проверки. О том, где и как проверять воду в тексте, будет написано немного позднее в этой же публикации.

К «воде» в тексте анализаторы могут приравнивать различные (и многочисленные) лексические единицы, среди которых можно выделить следующие:

  • Вводные слова и словосочетания;
  • Союзы и предлоги, особенно повторяющиеся;
  • Междометия и частицы;
  • Превосходные степени и уменьшительно-ласкательные формы слов;
  • Фразеологизмы и прочие «литературные» конструкции;
  • И многое другое.

Словом, при проверке текста на водность с некоторой долей условности действует золотое правило новостной журналистики и делового стиля:

Если что-то можно выбросить из текста, то это нужно выбросить. От этого количество воды в публикации неизменно снижается.

Беда в том, что далеко не все тексты, которые пишут копирайтеры, имеют строгий деловой или информационный стиль и содержание. И, к сожалению (это вводное слово – вода в тексте :)), далеко не все заказчики услуг копирайтинга понимают, что не всё меряется только математическим анализом.

Любой эмоциональный материал (к которым, например, относятся рекламные публикации) с огромной долей вероятности будет иметь неудовлетворительные показатели водности текста.

Проверка текста на воду – где проверить водность текста онлайн?

Для многих заказчиков, особенно тех, кому «математика» материала кажется ключевым критерием его качества, проверка текста на водность является одним из обязательных требований. Поскольку на протяжении долгих лет автор этих строк активно работал на сервисе text.ru, то и проверка водности онлайн привычно осуществляется мной, а теперь уже и моими коллегами по «Лаборатории Контента» там же.

Кроме того, проверить водность текста онлайн можно на сервисе Адвего. Но его алгоритмы действуют по иным принципам. Точнее, они по-разному выдают процентный показатель. Об этом также немного позже. Точнее, уже сейчас.))

Какая водность текста – норма? И существует одна ли норма воды для всех текстов?

По умолчанию считается, что норма водности при проверке по text.ru – до 15 процентов включительно. Именно такой показатель воды в статьях для SEO считается адекватным, приемлемым и допустимым. Это – универсальная норма водности.

Также стоит отметить, что нередко излишняя, по мнению роботов, водность на самом деле избыточной не является. Потому что (как уже говорилось выше) есть огромный пласт публикаций, где на воду в тексте вообще смотреть не то, что не надо – вредно! Не дай бог вам проверять на избыточность воды тексты великих русских писателей или гениев «художественного» маркетинга и рекламы.

Но это совсем не значит, что в вы можете лить эту самую воду до бесконечности. Мой совет такой – в деловых сообщениях, равно как и в простых описаниях товаров, в текстах «О компании» и им подобным воду и правда надо держать в зеленом поле – до 15 процентов. В текстах экспрессивных, живых, креативных вода может быть в желтом поле – но желательно в пределах процентов 20-22.

И уже совершенно точно ни при каких условиях вода не должна выходить в «красное», то есть быть более 30 процентов при проверке водности на сервисе text.ru.

Как уменьшить водность текста?

Ответ на вопрос, как снизить водность текста, очень прост – кастрацией текста, господа)). И только так. Убирайте все «художества» и прочие украшения и прибамбасы, избегайте так любимых мной лично вводных слов. А затем загоняйте исправленный текст на очередную проверку водности. Потом – еще на одну. И так до тех пор, пока показатель водности уменьшится не уйдет в заветное «зеленое» значение. Иногда для того, чтобы снизить водность текста, приходится проверять его по 5, 7 или даже 10 раз. Но в целом – это реальная и достижимая задача.

Чтобы посмотреть, что именно анализатор считает в вашем материале водой и снизить ее показатель, необходимо на странице проверки SEO-параметров в оранжевом поле «SEO-анализ текста» нажать на циферку, сообщающую процент водности (смотрите на иллюстрации ниже). Все, что выделено нежным голубым цветом, сервис проверки считает водой. Именно эти слова и словосочетания предстоит убирать и заменять, чтобы снизить водность текста.

Проблема в том, что если заказчик особенно лютует по поводу уменьшения этой самой водности, то в итоге вы можете получить материал, который сами и не узнаете – работа по снижению уровня воды может полностью лишить материал вашей авторской индивидуальности. Ничего не поделаешь – работа у нас такая.

Надеюсь, данная публикация была вам полезна и интересна. Благодарю, что прочитали ее до конца!

PS Водность этой статьи – 21 процент)). И я не буду загонять его в «зеленое» — не хочу.))

 

==
Если вам нравятся наши публикации – заходите также и на канал Лаборатории Контента в Яндекс.Дзене и поощряйте тексты лайками и репостами!

Искренне ваша,
      Лаборатория Контента Александра Алмиса.

Читайте также:

Вода в тексте — определение термина. SEO-википедия

Определение

Водность текста – это соотношение так называемых стоп-слов и смысловых фраз. Стоп-словами называют незначительные, не несущие смысловой нагрузки по теме слова и связки, самыми частыми из которых являются союзы и предлоги, а также вводные слова: “естественно”, “конечно”, “между тем”.

Нормы уровня водности

Показатель воды в тексте имеет свои нормальные пределы, это связано со стилистикой. Низкий уровень воды говорит о том, что текст, возможно, сухой, канцелярский, неудобочитаемый. Высокий показатель водности указывает на то, что статья бессмысленна, нерелевантна потенциальным поисковым запросам.

Проверить уровень воды в тексте можно с помощью сервисов Адвего Плагиатус, где нормой считается уровень в 55-65%, или Текст.ру с нормальным показателем в 70-80%, а также другими, менее популярными программами.

Проверка данного текста на Текст.ру показала нормальный уровень водности

Как бороться с водой в тексте?

Высокий показатель водности говорит о том, что статья написана, грубо говоря, ни о чём, либо стоп-слова встречаются настолько часто, что отвлекают читателя от сути изложенного. Это одновременно является стилистической ошибкой, снижает удобочитаемость и отражается на ранге страницы в выдаче поисковика. Понижение происходит, потому что система считает тексты, в которых воды больше, чем значимых смысловых фраз, нерелевантными.

Мы провели эксперимент с этим же текстом, увеличив его водность добавлением водных слов, текст стало трудно читать и очень сложно вычленить содержащуюся в нем информацию:

В этот же текст были добавлены вводные слова к уже имеющимся. Показатель водности увеличился, а текст стало невозможно читать.

Поэтому нужно учиться избавляться от лишних фраз, вычитывать тексты перед публикацией и ни в коем случае не “добивать объём” или “разбавлять спам” бессмысленной водой.

Чтобы снизить высокий показатель, из текста нужно убрать всё, без чего он не лишится смысла. Например:

  • Писать не “яблоня – это дерево…” или “яблоня является деревом…”, а “яблоня – дерево семейства розовых”.
  • Устранить лишние вводные “между прочим”, “кстати говоря”, “бытует мнение”.
  • Постараться сократить количество союзов “и”, “также”, заменив их запятыми.

Также может помочь замена абстрактных обозначений конкретными: не “иногда”, а “дважды в год”, не “многие”, а “40% пользователей”. В таких случаях стоит использовать достоверную информацию.

Почему нельзя занижать показатель воды?

Тексты создаются для людей, которые привыкли общаться, соблюдая нормы речи. Многие так называемые стоп-слова призваны делать паузы в тексте, позволяя осмыслить прочитанное, или указывают на важность сказанного, например “важно помнить, что…”, “хотя…, но вместе с тем…” – указывая на контрасты.

Текст должен оставаться благозвучным, публицистическим. Только в инструкциях и справочных статьях приветствуется сухое изложение материала. В развлекательном контенте нередко приветствуется юмор, игривый слог, что допускает повышение водности текста.

Мы продолжили эксперимент над этиим текстом, максимально удалив из него вводные фразы, предлоги и союзы, снизили воду в тексте до 1%. После такой обработки текст превратился в практически бессмысленный набор фраз:

Текст при снижении водности до 1%

Таким образом, в технических, медицинских, юридических и прочих узкоспециализированных текстах допускается низкий уровень водности. В информационных и новостных статьях, описаниях товаров показатель воды должен быть средним, в пределах нормы. В развлекательном, юмористическом и некоторых видах художественного контента допускается высокий уровень воды.

При оптимизации коммерческих текстов стоит следить за балансом спама по ключевым фразам и бессмысленными словами, то есть водой в тексте.

Водность текста — правильный расчет воды в текст

В общей доле факторов ранжирования текстовые факторы занимают от 10 до 20% в различных поисковых системах. На фоне заявленных 800 факторов ранжирования (для Яндекс) цифра в 10-20% имеет существенное значение, но в среде «большинства» сео-специалистов текстовые факторы, а в частности статистические метрики качества текста не учитываются совсем или учитываются очень незначительно.

Одной из статистической метрикой качества текста является популярный параметр – водность/вода текста. То есть относительное количество слов в тексте, выраженное в процентном соотношении, которые не несут за собой смысловой окраски. Почему этот параметр так важен?

При обработке текстового документа, как правило, большинство поисковых машин отсекают из текста незначимые слова и фразы, для того чтобы не забивать память несущественными данными и не снижать скорость обработки документов. То есть эти слова поисковый робот увидит, но в отношении них никаких измерений проводиться не будет. Поэтому становится актуальным вопрос – как оценивать процент «воды в тексте»?

На данный вопрос уже несколько лет отвечают различные seo-сервисы: advego.ru, pr-cy.ru и ряд других сайтов. Но, по результатам проведенных нами исследований было выявлено, что сервисы по оценки водности текста в 15-30% случаев дают достаточно большую погрешность измерений. То есть тот показатель, который видит seo-оптимизатор, не является объективным, и Яндекс видит другое значение этого параметра. Откуда такой вывод?

Все стоп-слова и назначающие конструкции можно разделить на несколько категорий.

1.   Общие. Это обычные

  • предлоги;
  • союзы;
  • местоимения;
  • частицы;
  • междометия;
  • вводные конструкции;
  • цифры;
  • отдельно стоящие буквы.

Они являются стоп-словами при условии того, что они не являются значащими в тематике и не входят в состав запроса.

Пример: отрывок из произведения Пастернака о значении слова — Текст.

Существует метафорическое представление о тексте, как о лабиринте, в котором блуждают его читатели и исследователи, или спутанном клубке, который подлежит распутыванию. Не существует универсальной теории выхода из лабиринта или распутывания клубков, есть лишь некоторые эвристические принципы, которым бывает полезно следовать. Однако, когда вы приступаете к распутыванию клубка, у вас заранее не может быть гарантий, что вы его сумеете распутать до конца; равным образом, не сумев его распутать, вы не имеете права утверждать, что этот клубок является нераспутываемым в принципе

2. Ненормативная лексика. Если такая лексика не входит в состав запроса, то она является стоп-словом. Если есть в запросе, то документ учитывается по всем правилам обработки текста: подбираются синонимы, леммы к данным словам.

Всегда ли стоп-слова из группы «Общие» являются незначащими для поисковика?

1. Если стоп-слово входит в запрос, тогда оно не будет является стоп-словом при условии того, что употреблено в тексте совместно с другим словом из запроса.  Например, фраза «купить в Москве». Если предлог «в» употребляется в тексте так «заказать в Москве, недорого в Москве», то оно является значащим. Во всех других его проявлениях, оно будет просто стоп-словом, которые не учитывает Яндекс.


2. Если для тематики важны цифры, то они также перестают быть стоп-словами (даже если цифры не введены в запрос). Например, фраза «толщина профнастила». По коллекции документов по данному запросу ясно, что цифры играют для данного случая немаловажную роль.


Вывод: стоп-слова являются запросозависимой метрикой качества текста и не могут быть оценены однозначно без учета пользовательского запроса и коллекции других документов по данному запросу.

Статьи в тему:
seo-продвижение для начинающих
Коммерческие факторы ранжирования в Яндекс
7 рекомендаций по созданию нового сайта

Что такое водность текстов? | Работа, карьера, бизнес

Конечно, я и раньше интуитивно сталкивался со словоблудием — вроде человек говорит, но ни о чём! Пишет, но неконкретно. А точное значение?

Вот определение.

«Водность текста отображает наличие в тексте стоп-слов, фразеологизмов, а также словесных оборотов, фраз, соединительных слов, являющихся не значимыми, не несущими смысловой нагрузки».

Небольшое содержание «воды» в тексте является нормальным показателем: до 15% — это естественное содержание «воды» в тексте.

Определил некоторые свои статьи для ШколыЖизни.ру — водность 14%. Вроде неплохо. Соответствует требованиям. Но вопрос будоражил: а как у классиков?

Стихи


А.С. Пушкин. Первые восемь строф первой главы «Евгения Онегина» — 23%. Что-то многовато. Может, связано со спецификой стиха — ритм, размер и т. п. Строфа «Зима!.. Крестьянин торжествуя…» — 12%. Блестяще! Вот почему так зримо и заучиваемо.

М.Ю. Лермонтов. «Смерть поэта» — снова 17%. Да, вот они классики, вот где словоблудство! Первые десять стихов «Мцыри» — 21%. Знаменитое потустороннее «Есть речи — значенье…» — 26% «воды»! А как звучит! Песня!

Может, у современных поэтов по-другому? Иосиф Бродский, «Рождественский романс» — 12%. «Письма римскому другу» — 18%. Ранняя авторская песня на мелодию Е. Клячкина «Пилигримы» — 19%. Какой же вывод? Учимся у классиков. Для поэтических текстов водность допустима до 26%.

Проза


А.С. Пушкин. «Станционный смотритель» — 20%.

М.Ю. Лермонтов. «Герой нашего времени. Бела», отрывок с диалогом — 21%.

Л.Н. Толстой. «Казаки», первый раздел — 25%.

И.А. Бунин. «Тёмные аллеи» — 23%.

А у относительно современного В. П. Аксёнова в повести «Звёздный билет», глава 1 — 19%.

Для прозаических текстов водность выше, допустима до 25%.

Научный текст


Н.Е. Аблесимов, А. Н. Земцов. Геохимия, монография «Базальты от извержения до волокна», раздел «5.2. Фульгурит по базальту» — 10%; раздел «2.1. Общие характеристики эксплозивного вулканизма» — 7%; раздел «4.6. Статистическое изучение масс и размеров платиновых самородков» — 7%.

Статья «Математическая модель распределения информации» — 8%.

Ожидаемой результат, поскольку наука не способствует «растеканию мыслию по древу».

И, наконец, реклама, вызывающая у меня лично устойчивую аллергию.

О. Волкова. «Высший пилотаж косметологии — натуральный эффект» — 8%.

Реклама средств от дисбактериоза — 10%.

Среднее по русскому языку из 19 разнохарактерных текстов составляет 16%.

Вывод. Требование 15% на сайтах копирайтинга близко к определённому мной. Но это как средняя температура по больнице. Необходимо различать характер текста. В художественной литературе «воды» больше, а в научных и рекламных писаниях меньше. Проверка моих писаний показала, что при внимательном анализе можно уменьшить водность на 1−2%. И это полезно, так как улучшает читаемость. Всем пишущим советую пользоваться этой услугой Интернета.

Кстати, у этого текста водность составляет 12%. Уникальность — 81%.

что это такое и какая должна быть норма

Доброго времени суток, мои любимые читатели! Сейчас я расскажу о важном SEO-показателе, который загубил не одну статью. Вода в тексте – это враг копирайтера. Она размывает качество работы, заставляет пользователей закрывать страницы сайтов. Заказчики неохотно работают с авторами, которые льют воду без остановки.

Как избавиться от переизбытка воды? Где проверить количество? И как научиться писать красиво без правок? Приготовьтесь узнать в этой статье.

Слова-паразиты разъедают не только устную речь, но и письменную. Основная проблема новичков – “конечно”, “однако”, “поскольку” в каждом предложении. Пока вы не очистите статьи от шелухи, не станете зарабатывать больше.

Когда-то я писала ужасные тексты. Водность просто зашкаливала. Я думала, всё нормально, пока заказчики не стали указывать это в ТЗ. Тонны документов полетели в мусорку, началась долгая работа над собой. Перечитывала книжки по копирайтингу, проверяла несколько раз сервисами статью перед отправкой. Каждой ошибке уделяла внимание.

Теперь хочу поделиться с вами опытом, методами, которые помогли мне.

Эта статья будет полезна начинающим авторам, заказчикам. Я покажу, как писать просто и красиво, обнаружить лишнюю воду.

После прочтения, в комментариях вы можете познакомиться с советами, заметками других пользователей, а также рассказать что-то интересненькое про водичку сами.

Что такое водность и откуда она берётся

Вода – соотношение между стоп-словами и всеми словами текста в антиплагиате. Это речевые обороты, вводные конструкции, утяжеляющие восприятие информации. Показатель помогает оценить качество, читабельность. Его количество проверяют онлайн сервисами и программами.

Вот стали бы вы читать такое: “Если говорить о процедурах, помогающих удалить нежелательные волоски на длительный срок, стоит вспомнить о шугаринге, методе, который, безусловно, требует определённого навыка.” Конечно, вы закроете страницу и захотите развидеть этот текст.

Некоторые заказчики понимают, что такое водность, по-своему. Для них это уход от темы. Например, дали написать про лечение варикоза, а у копирайтера половину статьи занимают описание болезни, прогнозы, симптомы.

Какие части речи – вода:

  1. Местоимения – сплошное выканье, тыканье.
  2. Вводные конструкции – “несомненно”, “видимо”, “кстати”, “наконец”.
  3. Предлоги – “без”, “по”, “от”, “для”, “на”.
  4. Синонимы в одном предложении – “продажа” и “сбыт”, “изделие” и “вещь”.
  5. Длинные предложения – “мысли как отражение нашего внутреннего состояние, которое не может быть высказано, в силу страхов, обид, намекая нам на сокровенность”.
  6. Ненужные прилагательные, например, безликие оценки – “вкусный”, “изысканный”, “актуальный”, “сногсшибательный”.

Эти слова употребляем осторожно, чтобы статью не размыло.

Не будем ругать всех копирайтеров. Давайте разберёмся, почему в текст попадает много воды.

Я выделила 3 причины:

  1. Неопытность. Не важно писатель вы или домохозяйка, вряд ли кто объяснил вам, что такое заспамленность текста и вода, вот и получается некачественный текст на выходе. Это неплохо. Нужно просто развиваться, делать работу над ошибками.
  2. Желание навариться. Авторы накручивают объём водичкой. Остановитесь. Вы похожи на продавца, сбывающего морепродукты с кусками льда на развес.
  3. Недостаток информации. Клиент сказал написать про “ИП по доверенности” в 10 000 символах без пробелов? Даже опытный юрист растеряется.

Избавляться от воды на 100 % не надо. Вы получите сухой, информативный текст, который даже профессорам в вузах будет резать глаза. У читателя взорвётся мозг.

Пошаговый курс с домашними заданиями и оплачиваемой практикой

Вводные слова использовать можно. Это общение, связь между читателем и автором. Мы хотим разглядеть за текстом не компьютер, а простого человека с такими же проблемами, мечтами.

Как вредит водность

Оптимальное количество воды придаёт жизни статье, излишки превращают в бессмысленный, словесный поток. Будем откровенными – тут нечем гордиться.

Сайт сильно страдает от водянистого контента. Хотите знать как?

  • Отпугивает пользователей

Посетитель не задержится на странице, если увидит вместо нужной информации абракадабру. Автор может скрывать незнание темы за водой, читатель обязательно это увидит, выберет другой сайт.

  • Понижает в поисковой выдаче

Речевые обороты и предлоги бесполезны. Поисковые роботы знают об этом и отсеивают страницы с “пустым контентом”.

  • Появляются негативные отзывы, комментарии

Какие эмоции вы испытаете, если зайдёте почитать про установку межкомнатной двери, а найдёте целый том с их описанием. Возможно, вы не оставите гневный комментарий, но другие-то могут.

Заспамленность тоже влияет на качество, ранжирование сайта в поисковой системе.

Думайте о читателе, перечитывайте текст перед публикацией.

Нормальный уровень воды в статье

Чтобы ваша статья не утонула как “Титаник”, вы должны знать, сколько должно быть воды. У каждого онлайн-сервиса для проверки своя норма. Я познакомлю вас с этим поближе. Не забывайте, в художественном, развлекательном стиле допускается больше водички.

Название сервиса Нормально Завышено Перебор
Advego до 63 % 64–75 % 75–100 %
Text до 14 % 15–30 % 30–100 %
Istio 30–65 % 65–80 % 80–100 %

Чем проверить

Все программы проверяют текст по-своему. Для наглядности, я возьму отрывок старой статьи и отдам на суд каждой из них. Посмотрим на результаты, сравним, насколько они расходятся.

Адвего

Advego – мой любимчик, но проверку текстов на воду доверяю Текст.ру. Заказчики приучили, привычка – дело такое.

Почему многие выбирают Адвего? Тут кроме водности, можно узнать, сколько тошноты в статье. Заспамленность снижает ранжирование, ухудшает читабельность.

Давайте посмотрим, как это делается.

Переходим в семантический анализ Advego. Вставляем статью в окошко.

Кликаем “Проверить”, получаем результат.

Нас интересует показатель “Вода” первой таблицы и перечень стоп-слов в последней. По Адвего я получила хорошую оценку, менять ничего не будем. Могу побаловать себя пироженкой за это.

Список будет нам нужен, если мы переборщим с водностью. У меня слишком много “в” для текста из 322 знаков.

Text

Текст.ру доверяют многие заказчики, копирайтеры с текстовых бирж. Уж поверьте моему опыту. Каждый второй указывает: “Вода 20 % по text.ru”.

Как проверить водность этим сервисом.

Заходим в SEO анализ Текст.ру.

Копируем, вставляем отрывок в рабочее поле, запускаем проверку. Ждём результата.

Мне дали 15 %. На грани нормы. Не выливается через край, не правим. Голубым цветом помечена водичка, которую надо отжимать.

Текст. ру выделяет только отдельные предлоги, слова. Водой могут быть целые предложения, которые можно убрать без потери смысла.

Istio

Нам, авторам, нелегко. Нужно писать не только для людей, но и поисковиков. Там вода, тут тошнота, вот и приходится пользоваться сервисами для проверки. Истио уже несколько лет помогает делать подробный анализ статей.

Нас интересует только водность. Как её подсчитать, я сейчас покажу.

Открываем главную страницу сайта, вверху ищем вкладку “Анализ текста” – щёлкаем.

Можно отправить на быструю проверку с главной страницы, но нас интересуют подробности.

Копируем часть текста в окно, жмём на кнопку “Водность”.

Внизу страницы будут пометки фиолетового цвета. Они обозначают ту самую водичку, которая успела просочиться.

Вот где ошибки. Посмотрим на общий показатель вверху. Всего 37 %? Нормально. Помните, для Истио допустимая водность 30–65 %? Мы в неё вписались. Ура!

Как “слить” воду без потерь: 3 волшебных способа

Когда была ребёнком, любила писать рассказы. О чём? Про приключения, дружбу, любовь. Эпитеты, предлоги лились рекой. Привычка общаться, изливать душу на бумаге не ослабевала.

Время шло, я решила стать копирайтером. И тут опа, а писать надо по-другому. А что значит вода? Как убрать? Те, кто привык писать в художественном, свободном стиле, меня поймут.

Я покажу вам несколько способов, которые помогут снизить количество воды. Что ж, приступим:

  1. Отрезаем всё лишнее. “Безусловно, дверь, изготовленная из дуба, отличный выбор, который, конечно, прослужит долгие годы”. Что выкидываем? Правильно, зажимаем кнопку “Delete” на словах “безусловно”, “отличный”, “конечно”, перестраиваем предложение.
  2. Избегаем тавтологию. В пределах 4 предложений не вставляем похожие слова. Это поможет уменьшить водность.
  3. Осторожно с эмоциями. Если вы пишете про виды напольных покрытий, не нужно на полстраницы рассказывать своё впечатление о них. Опишите характеристики, объясните почему это надо купить, где и как это сделать.

Никогда не убегайте от темы. Задавайте себе вопрос: “Что хочет пользователь?” Допустим, он ищет статью про лекарства от воспаления почек, ему неинтересно описание болезни, симптомы, он и так их знает. Для продающего текста можно написать абзац-триггер страха – что ждёт его, если не лечиться.

Узнать о дополнительных приёмах, которые гипнотически влияют на читателя, вы можете, пройдя обучение копирайтингу у нас.

Заключение

Вода нужна везде. И человек, и текст засохнут без неё. Но если вы позволите себе много эпитетов, предлогов в статье, она превратится в сырой лист бумаги.

Составляйте структуру, выписывайте тезисы, чтобы дать читателю больше полезной информации, а не напоить водой.

Читайте книги, подбирайте слова, оттачивайте текст до произведения искусства, как это делает скульптор. У вас всё получится, удачи.

А вы уже научились писать без воды? Расскажите об этом в комментариях.

Нравится познавать копирайтинг с нами? Подписывайся на блог. До встречи!

Вода | Бесплатный полнотекстовый | Оценка содержания влаги в почве с использованием SWAT для Южного Саскачевана, Канада

1. Введение

Содержание влаги в почве (SWC) является важной переменной гидрологического состояния, связанной с фактической и потенциальной эвапотранспирацией, накоплением и инфильтрацией, поверхностным стоком и общим водным балансом [1]. ,2]. С региональной точки зрения SWC является ограничивающим фактором урожайности сельскохозяйственных культур, поскольку потребность в воде часто превышает количество осадков [3,4]. Канадские прерии составляют около 80% сельскохозяйственных угодий Канады, на которых производится более 90% пшеницы и канолы.Южный Саскачеван приходится на центр региона и чрезвычайно подвержен частым и сильным засухам [5]. Полузасушливые условия включают малое количество осадков, выпадающих в основном с апреля по июнь, и высокое испарение в течение всего сельскохозяйственного сезона. Для решения вопросов, связанных с продовольственной безопасностью и стимулирования экономического роста, Министерство сельского хозяйства Саскачевана рекомендовало 400-процентное расширение орошаемых площадей [6]. Недавний план орошения сельскохозяйственных угодий в этом районе требует оценки изменчивости SWC в пространственном и временном масштабах.Гидрография южной части Саскачевана является продуктом сухого континентального климата средних широт с сильной сезонной и межгодовой изменчивостью, а также почвенных ландшафтов, сформировавшихся во время последнего наступления и отступления материкового ледяного щита [7]. На реки Северный и Южный Саскачеван приходится большая часть речного стока в южном Саскачеване. Эти реки сбрасывают воду со Скалистых гор, вызванную таянием снега и, в меньшей степени, дождевыми и ледниковыми стоками. Кроме того, реки текут в больших долинах, образованных талыми водами материкового ледникового щита, и, таким образом, они в значительной степени отделены от стока прерий с точки зрения топографии и гидрологии.Эти уникальные особенности делают гидрологическое моделирование в регионе довольно сложным, особенно для прогнозирования SWC. Инструмент оценки почвы и воды (SWAT) широко используется для количественного гидрологического моделирования [8,9,10,11,12]. Эта физическая модель обычно калибруется на основе речного стока [13], но требует измеренных данных для каждой переменной [14,15]. В нескольких исследованиях использовались наборы данных дистанционного зондирования SWC для калибровки модели SWAT. Нарасимхан и Шринивасан. [16] использовали SWAT для моделирования долгосрочного SWC с использованием NDVI в полузасушливой зоне.Парк и др. [17] откалибровали SWC, смоделированный SWAT, с использованием трех баз данных MODIS, нормализованного разностного индекса растительности (NDVI) и температуры поверхности земли (LST) для леса в Испании. Гавриленко и др. [18] использовали NDVI и стандартный индекс осадков (SPI), а Nilawar et al. [19] использовали усовершенствованный микроволновый сканирующий радиометр (AMSR2). Основное ограничение этих подходов заключается в том, что SWC является параметром масштаба участка, в то время как дистанционное зондирование является мерой глобального масштаба. Калибровка дополнительно улучшается за счет одновременного определения двух независимых переменных.Униял и др. [2] использовали полученные Landsat индексы температурного индекса различия растительности (TVDI), NDVI и яркостной температуры (BT) вместе с полевыми измерениями; Раджиб и др. [20] использовали усовершенствованный микроволновый сканирующий радиометр-систему наблюдения за Землей и полевые измерения. Такие исследования требуют данных дистанционного зондирования с высоким разрешением для соответствующей адаптации к полевым данным.

Основная цель этого исследования заключалась в оценке надежности модели SWAT для оценки SWC для южной части Саскачевана, Канада, с использованием спутниковых данных высокого разрешения и полевых измерений.Первоначально был проведен анализ чувствительности для определения относительной значимости параметров, влияющих на SWC. Затем модель SWAT была откалибрована с использованием активного пассивного уровня влажности почвы-4 (SMAP L4_SM) для SWC поверхности и данных измерений. Наконец, выходные данные SWC были проанализированы с использованием полевых измерений и ежедневных и ежемесячных данных SMAP L4_SM.

2. Методология исследования

На рисунке 1 представлена ​​блок-схема процесса моделирования. SWC и речной сток были оценены для четырех водоразделов в южной части Саскачевана (рис. 2): Нижний бассейн реки Ку’Аппель (17 800 км 2 ) от Крейвена до границы с Манитобой; Бассейн реки Верхний Ку’Аппель (14 200 км 2 ), включающий суббассейны Ланиган-Маниту, Ласт-Маунтин и суббассейны Верхнего Ку’Аппеля; Бассейн реки Мус-Джоу (9300 км 2 ), включая Мус-Джоу; и бассейн Васкана-Крик (3900 км 2 ), включая Регину.Для региона характерна холодная сухая зима и жаркое влажное лето, при этом таяние снега в основном происходит весной. Среднегодовая температура колеблется от 8 ° C до -3,5 ° C. Сельское хозяйство является основным видом землепользования, которое включает 68% пахотных земель и 16% пастбищ. Примерно 70 % территории занимают черноземные почвы со значительным содержанием органического вещества. В таблице 1 обобщены данные, использованные для гидрологического моделирования в интерфейсе Arc SWAT. Пространственные входные данные включали карту землепользования, описание свойств почвы и цифровую модель рельефа (DEM) для определения HRU.Тип почвы был получен из «Почвенных ландшафтов Канады» (версия SLC 3.2), а топографические данные для очерчивания водоразделов были получены из цифровой модели рельефа с разрешением 20 м (Canadian GeoGratis). Мы получили данные о землепользовании с разрешением 30 м за 2015 год от Министерства сельского хозяйства и продовольствия Канады. Аналогичным образом данные о погоде (осадки, солнечная радиация, скорость ветра, относительная влажность и температура воздуха) с 1985 по 2020 год для 15 станций были получены от Министерства окружающей среды и изменения климата Канады. Из гидрометрической базы данных (HYDAT) Службы водных ресурсов Канады (WSC) мы использовали ежедневные данные о расходе рек за 1995–2004 гг. для калибровки и за 2005–2010 гг. для проверки.Гидрологическое моделирование в SWAT было основано на следующем уравнении водного баланса:

SWt=SWo+∑i=1t(Rday-Qsurf-Ea-Wseep-Qgw)i

(1)

SWt — конечная влажность почвы (мм), SWo — исходная влажность почвы (мм), t — время (дни), Rday — суммарное количество осадков (мм), Ea — фактическая эвапотранспирация (мм), Wseep — количество просачивания и обходного стока, выходящего из почвенного профиля (мм), а Qgw – количество возвратного стока в i-й день (мм). Модельные расчеты были выполнены в масштабах HRU, подбассейна и водораздела, так что переменные расхода и удержания воды были направлены от HRU к суббассейну, а затем к выходу водораздела.В общей сложности 1441 HRU и 27 суб-бассейнов были очерчены путем определения порогового уровня 5% для типа почвы, землепользования и равномерного уклона для оптимизации времени вычислений.

Для калибровки SWC в модели SWAT использовался активно-пассивный продукт почвенной влажности Active Passive (SMAP) Level-4 (L4-SM). Недавние исследования демонстрируют различные варианты использования SMAP в гидрологическом моделировании: Azimi et al. [21] ассимилировали данные SMAP в модели SWAT; Брин и др. [22] оценили влажность почвы по данным SMAP в модели SWAT; Ли и др.[23] калиброванные данные SMAP в MIKE SHE в качестве гидрологической модели; и Йи и др. [24] использовали данные SMAP в гидрологической модели TOPX с различными наборами данных об осадках. Обсуждение взаимодействий выходит за рамки данного исследования, поскольку база данных не используется в качестве входных данных для SWAT. Радиометр на борту SMAP наблюдает за микроволновым излучением L-диапазона (1,4 ГГц), испускаемым с поверхности Земли. Над сушей наблюдаемая яркость или яркостная температура (Tbs) чувствительны к влаге в верхних нескольких сантиметрах почвы при условии, что вышележащая растительность не слишком густая, как в южном Саскачеване, особенно в теплое время года.Эта чувствительность используется в алгоритме SMAP Level-4 Soil Moisture (L4-SM) для получения оценок поверхностной (0–5 см) и корневой зоны (0–100 см) влажности почвы. Аналогичным образом, предыдущие исследования подтверждают, что SMAP L4 лучше согласуется с влажностью почвы in situ на пахотных землях по сравнению с SMAP L3 в незимние периоды [25]. Влажность почвы уровня 4 и яркостная температура L-диапазона позволили оценить состояние поверхности земли с разрешением 9 км. Эти оценки SWC на ​​поверхности (0–5 см) были получены радиометром СМАП в 6:00 утра.м. спуск и 18:00 проходит восходящую полуорбиту [26]. Данные были загружены из Системы данных и информации системы наблюдения Земли (EOSDIS) НАСА за летние месяцы (с апреля по сентябрь) в 2015–2020 гг. дисперсия выходных данных из-за изменчивости входных данных), калибровка модели (параметризация модели в соответствии с местными условиями для уменьшения неопределенности прогноза) и проверка модели (использование калиброванных параметров для сравнения с наблюдаемыми данными).Автоматическая калибровка и проверка проводились с использованием алгоритма Sequential Uncertainty Fitting версии 2 (SUFI-2) в SWAT-CUP [27]. Неопределенность параметра была получена из всех входных и выходных источников неопределенности, таких как данные о погоде, землепользование и тип почвы. Период калибровки с 1995 по 2004 год был смоделирован с использованием максимум двух партий, выполненных с 500 итерациями SUFI-2. Мы оценили модель SWAT путем графического сравнения смоделированных и наблюдаемых гидрографов выходного стока и одновременного использования трех статистических критериев согласия: эффективность Нэша-Сатклиффа (NSE) [28]; процентная погрешность (PBIAS) [29]; и Коэффициент детерминации (R2) [30] согласно следующим уравнениям соответственно:

NSE=[1−∑i=1n(Qiobs−Q¯isim)2∑i=1n(Qiobs−Qmeanobs)2]

(2)

PBIAS=∑i=1n(Qiobs−Qisim)∑i=1nQiobs×100

(3)

R2=(∑i=1n(Qiobs−Q¯iobs)(Qisim−Q¯isim))2(∑i=1n(Qiobs−Q¯isim)(Qiobs−Q¯isim))2×100

(4)

где, Q¯isim и Q¯iobs – среднемесячные моделируемые и наблюдаемые расходы, Qiobs – наблюдаемые расходы в i-й день, Qisim – моделируемые месячные расходы, n – общее количество месяцев, Qmeanobs – средний наблюдаемый месячный сток .После выполнения первой партии калибровочных итераций (первый день моделирования) ранжирование параметров по «относительной» и «значительной» чувствительности выполнялось методом анализа глобальной чувствительности в SWAT-CUP. Это позволило оптимизировать параметры путем оценки их «относительного» и «стоимостного» влияния [27]. Мера относительной чувствительности среди параметров интерпретировалась через t-stat и p-значения. Степень чувствительности, измеренная с помощью t-stat и p-значения, показывает значимость измеренной чувствительности.SWC на ​​уровне HRU был извлечен из итоговых выходных данных модели. SWC состоит из элементов структуры почвы, которые определяют объемную влажность постоянной точки увядания в зависимости от содержания глины и объемной плотности в подбассейне [2]. Точку увядания оценивали по следующему уравнению: где WPly — содержание воды в точке увядания, mc — процентное содержание глины в слое (%) и ρb — объемная плотность слоя почвы (мг м−3). Полевая емкость оценивалась в соответствии со следующим уравнением: где FCly — содержание воды при полевой влагоемкости, выраженное в долях от общего объема почвы, WPly — содержание воды в точке увядания, а AWCly — доступная влагоемкость слоя почвы.Избыток воды может просачиваться или стекать при условии, что температура почвы выше 0 °C. Мы учитывали только теплое время года, так как в остальные сезоны на исследуемой территории почвенный слой промерзает. Еще одно ограничение заключалось в том, что значения SWC в модели SWAT не могут напрямую сравнивать измеренные данные и данные SMAP. Чтобы устранить это несоответствие, вода, удерживаемая в точке увядания, была рассчитана для каждого слоя HRU в течение времени, заданного для модели, и добавлена ​​к смоделированному SWAT SWC в соответствии с аналогичным подходом Rajib et al.[20] и Musyoka et al. [31]. Кроме того, значения SWC в модели SWAT были пространственно усреднены по HRU, в то время как полевые датчики использовались для мониторинга точечных данных SWC. Чтобы преодолеть это ограничение, мы использовали средний измеренный SWC для одновременного сравнения измерения поля с L4-SM. Поэтому мы использовали датчик поля на глубине поверхности (0–5 см) для сравнения SWC, смоделированного в модели SWAT. Кроме того, мы рассмотрели HRU в месте расположения этого датчика поля и соответствующего конкретного пикселя L4-SM из-за наличия единственной измерительной станции в южной части Саскачевана.Сравнение интегральных величин полевых наблюдений с выходными данными SWAT и SMAP зависит от коэффициента корреляции (r). Как правило, связь между двумя переменными считается сильной, если их значение r больше 0,7. Значение r использовалось для оценки уровня корреляции между двумя переменными, то есть продуктами содержания влаги в почве SMAP и SWAT, с полевыми измерениями (уравнение (7)):

r=E((θSMAP,SWAT(t)−E(θSMAP,SWAT(t))·(θtrue(t)−E(θtrue(t)))σSAMP,SWAT·σtrue

(7)

где σSAMP, SWAT и σtrue — стандартные отклонения SMAP, SWAT и полевой влажности почвы, соответственно.Корреляции между базами данных SWC были исследованы на основе коэффициента корреляции Пирсона и методов двумерной корреляции с использованием ежедневных и ежемесячных данных с 2015 по 2020 год.

3. Результаты и обсуждение

В таблице 2 представлены результаты анализа чувствительности. Результаты упорядочены по рангу для наиболее чувствительных (высокие значения t) и наиболее значимых (ближе к нулю для значений p) параметров, влияющих на SWC, из 30 входных данных, основанных на серии итераций. Среди всех входных параметров мы выбрали 14, которые сильно зависят от наблюдаемого речного стока и SWC.Данные показывают, что альфа-фактор базового потока (ALPHA_BF) имеет наибольшую чувствительность среди всех параметров (значение p = 0). Если значение ALPHA_BF находится в диапазоне от 0,1 до 0,3, в этом регионе наблюдается медленная реакция перезарядки [13]. Оптимальное значение ALPHA_BF находится в диапазоне значений от 0,1 до 0,3. Предыдущее исследование [32,33] имело аналогичные результаты в южном Саскачеване. Чувствительность ALPHA_BF указывает на быструю инфильтрацию и пополнение запасов грунтовых вод в полузасушливых регионах. Высокое значение ALPHA_BF указывает на быстрый спад базового стока, и, следовательно, этот параметр играет жизненно важную роль при низком региональном стоке [34].

Следующим чувствительным параметром является коэффициент повторного испарения грунтовых вод (GW_REVAP) и эффективная гидравлическая проводимость в аллювии основного русла (CH_K2). Южный Саскачеван имеет в основном низкие склоны, и, таким образом, осадки накапливаются и инфильтрируются, что приводит к повышению уровня грунтовых вод и, следовательно, к большему вкладу базового стока в сброс. Более того, в засушливые летние месяцы сток с полузасушливого ландшафта относительно невелик, а ручьи прерий поддерживаются за счет стока грунтовых вод.

На рис. 3 сравниваются наблюдаемые и смоделированные речные стоки в периоды калибровки (1995–2004 гг.) и проверки (2005–2010 гг.). В оба периода значения эффективности Нэша-Сатклиффа (NSE) (0,616 и 0,784 соответственно) превышали 0,5, что указывает на удовлетворительную работу модели. Точно так же более высокие значения R 2 (0,82 и 0,8 для калибровки и проверки соответственно) подтвердили хорошую корреляцию между наблюдаемым и смоделированным речным стоком. Кроме того, было обнаружено, что результаты на месячной временной шкале (рис. 3) между периодами калибровки и проверки совпадают.Модель SWAT смогла смоделировать относительный вклад осадков и таяния снега в речной сток, чтобы получить сезонный речной сток и результаты заблаговременности [35]; хотя в теплое время года производительность модели была ниже, чем в холодное время года. Пиковый сток в некоторые месяцы занижен, особенно для апреля и мая, в то время как модель хорошо работает для низкого и среднего стока. Эти результаты зависят от неопределенностей во входных данных и структуре модели во время сезона таяния снега и стока.Точность и разрешение данных об осадках и температуре значительно повлияли на моделирование пикового стока, особенно во время сезона таяния снега и стока [36]. Калибровка в модели SWAT основана на пакетной форме, в которой параметры настраиваются на соответствующие входные данные путем модификации моделирования с помощью наблюдений. Таким образом, недооценка связана с резким увеличением речного стока в месяцы снеготаяния (апрель и май). Кроме того, валидация калибровки по пакетной форме основана на двух допущениях, а именно: гидрологическая система устойчива и лишена резких изменений, а откалиброванная модель достаточно надежна [37], поэтому откалиброванная модель плохо работает во время снеготаяния. месяцы.В таблице 3 приведены корреляции между ежедневными выходными данными SWAT и SMAP и измеренным SWC на ​​основе трех показателей ошибок (т. Е. RMSE, Bias и R). Коэффициенты корреляции между полевыми измерениями с помощью SMAP и продукта SWAT составляют 0,698 и 0,633 соответственно. Значения RMSE для SMAP и SWAT составляют 0,052 и 0,046 соответственно. На рисунке 4 изображен временной ряд смоделированного SWC. Согласование данных измерений с SMAP и SWAT подтверждает способность SWAT моделировать SWC. Данные измерений лучше подходят для продуктов SMAP по сравнению с выходными данными SWAT.Однако измеренный диапазон данных SMAP выше, чем у выходных данных SWAT и полевых измерений, в то время как диапазон SWAT SWC ниже, чем у SMAP и полевых измерений. При использовании яркостной температуры и обратного рассеяния радара было обнаружено, что данные L4-SM более склонны к растительности и шероховатости поверхности, когда это условие приводило к уменьшенной чувствительности к влажности почвы по сравнению с пассивной яркостной температурой. Следовательно, он дает лучший продукт влажности почвы, чем SWAT SWC. Еще одна причина более высокой производительности заключается в том, что L4_SM включает алгоритм, который объединяет информацию между наблюдениями Tb в L-диапазоне, ограничениями водного и энергетического баланса, зафиксированными в модели поверхности земли, и информацией в метеорологических данных о поверхности.Эта функция получена на основе наблюдений за осадками на основе датчиков и нескольких наблюдений за атмосферой [38]. Различные исследования подчеркивают лучшую производительность продуктов L4_SM по сравнению с наземными измерениями [26,39,40]. Хорошее соответствие среди всех продуктов SWC в вегетационный период (с мая по сентябрь) отражает оценку SWC моделью SWAT на основе корневой системы. Таким образом, наилучшая корреляция имела место, когда растительность достигла своего пика скорости роста. Этот вывод согласуется с анализом чувствительности, где коэффициент повторного испарения подземных вод (GW_REVAP) показывает высокую чувствительность.В этом регионе зона насыщения не глубокая, и растения с глубокими корнями могут поглощать воду прямо с уровня грунтовых вод. Это согласуется с опубликованным наблюдением [16,18,41], предполагающим, что корреляции должны основываться на периоде роста. Прямая связь между количеством осадков и SWC не была симметричной. Изменение SWC в SWAT указывает на постепенное увеличение и уменьшение, особенно после процессов увлажнения и высыхания дождем и эвапотранспирацией. В структуре почвы на юге Саскачевана преобладает глина, которая сохраняет SWC, что приводит к более медленному увлажнению и высыханию, чем в иле и песке.Модель SWAT и оценка SMAP SWC зашумлен в приземном слое, где происходит наибольшее взаимодействие с атмосферой [20,42,43]. В таблице 4 приведены результаты ежемесячного статистического анализа данных SWC на ​​основе коэффициента корреляции Пирсона и методов двумерной корреляции. с 2015 по 2020 год на теплый сезон (с апреля по сентябрь). Самое высокое значение r наблюдалось в июле и июне, когда средние значения r в SWAT и SMAP составляли от 0,87 до 0,84. Более того, среднее значение указывает на то, что июнь имеет самый высокий r (0.96) значение по сравнению с другими месяцами. Напротив, самые низкие значения были в апреле и мае (средние значения r 0,07 и 0,04 соответственно) в начале и конце вегетационного периода. Корневая система достигает своего оптимального размера после мая. Большую часть земельного покрова составляют однолетние культуры и многолетние пастбища, которые используют ПВК, имеющиеся в верхней части почвенного профиля [16]. Следовательно, самая высокая корреляция возникает, когда растительность достигает максимальной скорости роста. SWC оценивается в модели SWAT на основе фактической корневой системы (0–30 см), и, таким образом, наилучшая корреляция между SWC и SMAP с полевыми измерениями была в течение вегетационного периода.На рисунке 5 показано ежемесячное сравнение SWC между SWAT, SMAP и данными измерений, а также разница потенциальной эвапотранспирации и осадков. Результаты показывают, что наибольшая разница между осадками и эвапотранспирацией составила 130 мм в августе 2017 г., в то время как среднее SWC имеет наименьшее значение (12,4%, 14% и 8,8% в полевых измерениях, SMAP и SWAT соответственно) в том же месяце. месяц. В то время как SWC напрямую связан с ET, неоднородность суточных PET-осадков и SWC обусловлена ​​небольшими кратковременными дождями (при высоком PET и низком SWC).В таких случаях решающую роль играют два фактора. Во-первых, испарения с поверхности почвы и листьев достаточно, чтобы предотвратить увлажнение под поверхностью почвы. Во-вторых, относительно сильные дожди, когда потенциальная потребность в эвапотранспирации остается низкой, а пополнение почвы становится быстрым [44,45,46,47]. В таких случаях наименьшая разница между осадками и эвапотранспирацией (21,78 мм) была в мае 2016 г. Напротив, средние SWC имели высокие значения (14,4%, 18,5% и 18% в полевых измерениях, SMAP и SWAT соответственно). в этом месяце.

границ | Динамика влажности почвы в разных ландшафтах типичного пустынно-оазисного экотона

Введение

Почвенная вода относится к количеству воды, хранящейся в ненасыщенной зоне почвы, и часто используется в качестве индикатора ограничения воды в засушливых и полузасушливых регионах (Добриял и др., 2012). Являясь важным компонентом гидрологических циклов, почвенная вода участвует во многих гидрологических процессах, таких как инфильтрация почвы за счет осадков, формирование стока, сброс грунтовых вод, испарение почвы и транспирация растений (Porporato et al., 2002; Кизито и др., 2012; Ли и др., 2014). Содержание влаги в почве лучше выражается с точки зрения доступности воды для растений с эко-гидрологической точки зрения по сравнению с количеством осадков или индексом засушливости в засушливых районах (Wang et al., 2012). Растущий объем литературы показывает, что стабильность и доступность почвенной воды в корневой зоне тесно связаны с поддержанием функций и услуг засушливой экосистемы (Gao et al., 2015). Таким образом, мониторинг содержания влаги в почве имеет решающее значение для всесторонней оценки преимуществ и последствий восстановления растительности и устойчивого управления экосистемами в засушливых районах (Mohanty and Skaggs, 2001; Ruiz-Sinoga et al., 2011; Бетти и др., 2016).

На засушливом северо-западе Китая определяющей геоморфологической особенностью является то, что множество естественных или искусственных оазисов различных форм и размеров вкраплены в широко распространенные песчаные пустыни (Cheng et al., 1999). Опустынивание на окраинах этих оазисов является давней экологической проблемой, и ожидается, что она будет продолжаться в будущем из-за деятельности человека и изменения климата (Wang et al., 2015). Это делает восстановление растительности (т.э., пустынно-оазисный экотон) (Li, Shao, 2013а). Однако стабильности искусственной растительности может угрожать ухудшение качества почвенных и грунтовых вод из-за нерационального сельскохозяйственного орошения (например, чрезмерное использование грунтовых вод). Между тем считается, что динамика влажности почв также существенно различается между компонентами нарушенной экосистемы (Li, Shao, 2013b). Таким образом, отслеживать многолетнюю динамику влажности почвы в экотоне пустынного оазиса с различными почвами, рельефом, растительностью и типами землепользования — непростая задача (Yi et al., 2014).

Коридор Хэси — один из главных пустынных оазисов на засушливом северо-западе Китая. Большинство оазисов образовано естественным образом в дельтах внутренних рек или на аллювиально-делювиальных равнинах (Zhang et al., 2003). Из-за быстрого роста населения и интенсивного спроса на продукты питания превращение кустарников или пастбищ в сельскохозяйственные угодья является постоянной проблемой на окраинах оазисов (Su et al., 2007). Сообщалось, что около 10% кустарников или лугов, ранее использовавшихся под пастбища, были преобразованы в пахотные земли в первой половине двадцатого века.Это преобразование обычно приводит к чрезмерной эксплуатации подземных вод на оставшихся малоплодородных землях, повышению уровня подземных вод и сокращению ресурсов подземных вод. Понимание пространственной неоднородности и переменных параметров подземных вод и оценка динамики содержания влаги в почве в различных ландшафтах имеет решающее значение для различного управления и охраны окружающей среды в экотоне пустынного оазиса (Huang et al., 2012). Хотя было проведено множество исследований для изучения временной и пространственной динамики содержания влаги в почве отдельного ландшафта, например.г., сельскохозяйственных угодий (Ji et al., 2007), леса (Knight et al., 2002) и пустыни (Li et al., 2008), долгосрочный мониторинг динамики содержания влаги в почве в различных ландшафтах срочно необходимо (Hu et al., 2011).

В этом исследовании мы рассматривали пустыни, кустарники и леса как целую континуальную систему в экотоне пустынного оазиса для изучения динамики влажности почвы, глубины грунтовых вод, условий растительности и их гидрологических отношений в течение вегетационного периода с 2002 по 2013 год.Основные цели заключались в следующем: (i) сравнить динамику содержания влаги в почве между тремя отдельными ландшафтами и (ii) исследовать потенциальные гидрологические отношения между грунтовыми водами и влажностью почвы в разных ландшафтах.

Материалы и методы

Зона исследования

Район исследований расположен в типичном пустынно-оазисном экотоне уезда Линьцзе провинции Ганьсу на северо-западе Китая (39°21′ с.ш., 100°07′ в.д., высота над уровнем моря 1374 м). Район имеет континентальный умеренно-пустынный климат: сухой и жаркий летом и холодный зимой.Среднегодовое количество осадков составляет всего 117 мм. Потенциальное годовое испарение составляет 2390 мм, индекс сухости – 20,5. Годовое количество осадков не имеет тенденции к значительному увеличению или уменьшению за последние 40 лет (дополнительный рисунок 1A). Среднегодовая температура составляет 7,6 ° C, самая высокая температура составляет 39 ° C в июле, а самая низкая -27 ° C в январе соответственно. Среднегодовая и максимальная температура в течение вегетационного периода также не имеет тенденции к значительному увеличению или снижению в последнее десятилетие (дополнительный рисунок 1B).Среднегодовая скорость ветра составляет 3,2 мс −1 , направление ветра преимущественно северо-западное. Штормы со скоростью ветра более 17 м с −1 происходят примерно 10–15 дней в году −1 .

Чтобы обуздать ветровую эрозию и уменьшить ее влияние на оазис, был реализован ряд защитных мер от пустыни до сельскохозяйственных угодий, включая ограждение естественной пустыни, преобразование пустыни в кустарники и леса на краю оазиса. Спустя несколько десятилетий три самобытных ландшафта (т.е., пустыня, связывающие песок кустарники и лесные угодья для защиты сельскохозяйственных угодий) постепенно превратились в незащищенные пустыни в сельскохозяйственные угодья (дополнительный рисунок 2).

Экспериментальный дизайн и измерения

Чтобы сравнить изменение влажности почвы во времени в разных ландшафтах, в каждом ландшафте были выбраны три повторения точек измерения для каждой единицы ландшафта, чтобы минимизировать ошибки, связанные с неоднородностью почвы, топографии и растительности (дополнительная таблица 1). В начале отбора почв гранулометрический состав почвы на профиле 0–180 см определялся пипеточным методом, и почва классифицировалась как различные типы почв на основе международной классификации почвенного состава.Содержание влаги в почве менялось в течение вегетационного периода (апрель-сентябрь), в основном из-за сильного взаимодействия с растительностью и грунтовыми водами, и в основном оставалось постоянным в течение зимы из-за незначительной активности корней и сельскохозяйственной деятельности человека. Таким образом, мы считали вегетационный период интересующим нас периодом исследования. На каждом участке с помощью шнека из нержавеющей стали (диаметром 5 см) случайным образом отбирали составной образец почвы на разной глубине (20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160 и 180 см) из трех точек отбора проб. ) в солнечный день в середине апреля, мае, июне, июле, августе и сентябре в течение вегетационного периода с 2002 по 2013 годы.Влажность почвы затем измеряли гравиметрически и рассчитывали как отношение массы воды к сухой почве после высушивания образцов при 105°С.

Вдоль пустыни, кустарников и лесов на краю оазиса Линце (дополнительный рисунок 1) было проложено шесть скважин для мониторинга глубины грунтовых вод. Глубина грунтовых вод регистрировалась каждые 10 дней с 2002 по 2011 гг. Изменение содержания влаги в почве было тесно связано с локальной глубиной грунтовых вод и периодом орошения. Защитный лесной массив сельхозугодий поливался один или два раза с июня по август с нормой полива около 100 мм.

Статистический анализ

SPSSV15 и Origin 8 использовались для оценки изменений и трендов влажности почвы на шести участках наблюдения. Были применены методы анализа тренда Манна-Кендалла и линейного регрессионного анализа, чтобы показать тенденцию изменения влажности почвы на разных глубинах в разных ландшафтах. В зависимости от содержания влаги в почве вегетационный период разделили на три периода: ранний вегетационный период (апрель-май), средний вегетационный период (июнь-август) и поздний вегетационный период (сентябрь-октябрь).Аномалии влажности почвы в разные периоды использовались для оценки стресса влажности почвы по сравнению с нормальными условиями.

Результаты

Динамика влажности почвы различных ландшафтов

Пустыня

Вертикальное распределение влажности почвы в основном можно разделить на двухслойные типы. Для междюнной низменности имелась незначительная разница между влажностью почвы разной глубины в верхних слоях почвы, но влажность почвы в более глубоких слоях (т.е., 80–180 см) (рис. 1D–I) был намного выше, чем у верхних слоев (т.е. 20, 40 и 60 см) (рис. 1A–C). Содержание влаги в почве было относительно стабильным в верхних слоях, но содержание воды в глубоких слоях резко уменьшилось с исходных 20–24 до 3–5% (рис. 1D–G), а значения ß анализа Манна–Кендалла колебался от -0,11 до -0,18 (табл. 1). Для подветренного склона и вершины дюны содержание влаги в почве на разных слоях имело сходную картину, и были небольшие различия на разных глубинах.

Рисунок 1 . Динамика влажности почв разных слоев почвы на (А) 20 см, (Б) 40 см, (В) 60 см, (Г) 80 см, (Д) 100 см , (F) 120 см, (G) 140 см, (H) 160 см и (I) 180 см в пустыне.

Таблица 1 . Тест Манна-Кендалла и полевые тренды содержания влаги в почве в пустыне (красный цвет обозначает скорость резкого снижения содержания влаги в почве).

Кустарник

В кустарниках Elaeagnus angustifolia также наблюдалась небольшая разница между влажностью почвы на разных глубинах в верхних слоях почвы, но влажность почвы на глубоких слоях 160–180 см резко уменьшилась с исходных 24 до 3%. Тенденция снижения содержания влаги в почве может быть хорошо описана линейной функцией со скоростью снижения 0,1% каждый год (рис. 2H, I). При этом значения ß анализов Манна-Кендалла колебались от m0.10 до -0,14 (табл. 2). В зарослях кустарников Haloxylon ammodendron и Populus gansuensis влажность почвы на разных глубинах была в основном на низком уровне 2–3 %, за исключением ярусов подстилки Populus gansuensis (рис. 2).

Рисунок 2 . Динамика влажности почв разных слоев почвы на (А) 20 см, (Б) 40 см, (В) 60 см, (Г) 80 см, (Д) 100 см , (F) 120 см, (G) 140 см, (H) 160 см и (I) 180 см в кустарнике.

Таблица 2 . Тест Манна-Кендалла и полевые тренды содержания влаги в почве в кустарниках (красный цвет обозначает скорость резкого снижения содержания влаги в почве).

Вудленд

В полезащитном поле сельскохозяйственных угодий влажность почвы на разной глубине трех участков демонстрирует сходные временные тренды и равномерно и незначительно снижается в глубоких слоях. Содержание влаги в почве колебалось от 4 до 12% в поверхностных слоях (т.е. 20 см), которые были покрыты опадом (рис. 3).Влажность почвы в более глубоких слоях несколько снизилась и в основном оставалась стабильной (5–8%) (рис. 3, табл. 3).

Рисунок 3 . Динамика влажности почв разных слоев почвы на (А) 20 см, (Б) 40 см, (В) 60 см, (Г) 80 см, (Д) 100 см , (F) 120 см, (G) 140 см, (H) 160 см и (I) 180 см в лесу.

Таблица 3 .Тест Манна-Кендалла и полевые тенденции содержания влаги в почве в лесных массивах.

Аномалии влажности почв различных ландшафтов

Пустыня

Аномалии влагообеспеченности почв отчетливо варьировали в течение вегетационного периода и имели сильную сезонность в междюнной низменности. Более высокие значения были в основном в раннем периоде, а более низкие значения были в среднем и позднем периоде на глубине 100-180 см (рис. 4C1).

Рисунок 4 . Аномалии влажности почвы в пустыне (A1, B1 и C1) , в кустарниковой местности (A2, B2 и C2) и в лесистой местности (A3, B3 и C3) .Черный цвет обозначает ранний период (апрель – май), синий – средний период (июнь – август), красный – поздний период (сентябрь – октябрь).

Кустарник

В кустарниковых зарослях Elaeagnus angustifolia аномалии содержания влаги в почве имели такую ​​же картину, как и в пустынной низменности: более высокие значения были в основном в ранний период, а более низкие — в средний и поздний период (рис. 4А2).

Вудленд

Для сельскохозяйственных угодий, покрытых лесом, аномалии содержания влаги в почве на трех участках имели схожие закономерности: более высокие значения наблюдаются в ранний и средний периоды, а более низкие – в поздний период (рис. 4A3–C3).

Обсуждение

В этом исследовании различия содержания влаги в почве под тремя ландшафтами сравнивались в нескольких слоях почвы. Повышенная изменчивость с глубиной почвы наблюдалась в пустынях и кустарниках. Мы обнаружили, что в глубоких почвенных профилях пустынь и кустарников существуют отчетливые слои илистой глины. Влажность почвы в этих глинистых прослоях была более изменчивой, чем в верхних слоях почвы (т. е. в слоях песка). В соответствии с нашим исследованием, Sun et al. (2018) также обнаружили, что на одном и том же исследуемом участке существовали слои глины.Ци и др. (2003) и Гонг и соавт. (2005) также сообщили, что аллювиальный аллювий или лёссоподобный материнский материал был основным почвообразующим исходным материалом во внутреннем бассейне реки Хэйхэ. По сравнению со слоями песка эти слои илистой глины обладают гораздо большей водоудерживающей способностью, но более изменчивы (Miller and Franklin, 2002; Su et al., 2004; Betti et al., 2016). В этом исследовании мы обнаружили, что слои глины могут удерживать больше воды по сравнению со слоями песка, но содержание воды в почве резко уменьшилось после 2009 года.В пустыне содержание воды в слоях песка в почве не изменится слишком сильно из-за его ограниченной водоудерживающей способности почвы. Этот результат, по-видимому, подтверждает результаты других подобных исследований. Например, Mohanty and Skaggs (2001) сообщили, что содержание влаги в почве супеси было более стабильным, чем в илистом суглинке на глубине 0–5 см. Ху и др. (2010) также обнаружили, что временная устойчивость песчаных почв была значительно выше, чем у супеси и пылеватого суглинка. Эффекты обратной текстуры предполагают, что «более высокая и густая многолетняя растительность» может в основном встречаться на почвах с грубой структурой, но не на почвах с мелкой текстурой в засушливых регионах с ограниченным количеством осадков и высоким уровнем испарения (Noy-Meir, 1973; Sperry and Hacke, 2002).Это может быть связано с иссушением почвы в илистых глинистых слоях и его негативным эффектом, препятствующим проникновению корней в более глубокие слои (Li et al., 2013). Таким образом, мы предсказали, что в нашем исследовании деградация окружающей среды (т. е. значительное снижение содержания влаги в почве) может привести к резкому сокращению биомассы и разнообразия глубоко укоренившихся растений в засушливых пустынных экосистемах.

В засушливых пустынных экосистемах почвенная вода может пополняться за счет инфильтрации дождевых осадков и пополнения за счет грунтовых вод, а почвенная вода в основном теряется из почвы в результате испарения и транспирации различных типов растительности.Эти входы и выходы привели к изменениям содержания влаги в почве. Поверхностные воды в оазисе очень ограничены и ограничены из-за быстрого роста населения, социально-экономического развития и крупномасштабного расширения сельскохозяйственных угодий в последние десятилетия (Liu et al., 2010). Таким образом, сельскохозяйственное производство в значительной степени зависит от орошения подземными водами, и площадь орошения подземными водами в этом районе увеличилась почти в 10 раз с 2002 по 2011 год (Wang and Zhao, 2015; Wang et al., 2015).

В ходе этого исследования мы обнаружили, что содержание влаги в почве в лесной местности несколько уменьшилось и, по-видимому, было более стабильным, чем в пустыне и кустарниках.Очевидно, это было вызвано орошением в лесном массиве, что могло увеличить содержание влаги в различных почвенных слоях. В отличие от лесного массива, в междюнной низменности с глинистыми прослоями в 2008–2010 гг. резко снизилась влажность почвы. Снижение содержания влаги в почве может быть связано с увеличением глубины грунтовых вод, что ограничивает доступ грунтовых вод к глубоким слоям почвы посредством капиллярного транспорта (дополнительный рисунок 3). В естественной пустыне глубина грунтовых вод колебалась от 2 до 5 м, и по мере увеличения глубины грунтовые воды не могли транспортироваться к корням растений за счет капиллярного действия.В кустарниковых насаждениях мы также обнаружили, что влажность почвы на высоте 160–180 см со временем постоянно снижалась. Три основных механизма могут объяснить снижение влажности почвы. Во-первых, восстановление растительности на больших площадях крупными кустарниками и деревьями вызвало высокое суммарное испарение (Chang et al., 2006). Во-вторых, годовое количество осадков составляет всего 110 мм, а преобладающими типами осадков являются небольшие дожди (<5 мм), которые могут смачивать только верхний слой почвы (0–60 см) и обычно быстро испаряются обратно после дождя (Shen et al., 2014; Ван и др., 2019). Кроме того, интенсивный забор подземных вод для орошения сельскохозяйственных угодий может привести к увеличению глубины залегания грунтовых вод, и меньшее количество подземных вод может пополнить запасы влаги в почве в глубоких слоях.

Аномалии низкой влажности почвы на разных ландшафтах наблюдались в основном в среднем и позднем периоде, что хорошо совпадает с увеличением глубины грунтовых вод (дополнительный рисунок 4). Эти результаты показывают, что глубина грунтовых вод влияет на влажность почвы на глубине 160–180 см.Экотон пустыни-оазиса представляет собой систему, зависящую от подземных вод, где подземные воды контролируют содержание влаги в почве на больших глубинах, что напрямую влияет на динамику содержания воды в почве и растительности в различных временных и пространственных масштабах (Huang et al., 2012). В норме содержание влаги в почве намного выше при малых глубинах залегания грунтовых вод, чем при более глубоких. Это может быть вызвано эффектами капиллярного действия. В этом районе исследования из-за интенсивного расширения сельскохозяйственных угодий на краю оазиса сельскохозяйственное орошение потребляло слишком много грунтовых вод, а глубина грунтовых вод значительно увеличилась (дополнительный рисунок 3).Когда глубина грунтовых вод превышает высоту капиллярного подъема, грунтовые воды не могут поддерживать влажность почвы в глубоких слоях почвы. Интенсивное расширение сельскохозяйственных угодий, сильная конкуренция между сельскохозяйственными и экологическими водами, интенсивная откачка грунтовых вод и резкое снижение содержания влаги в почве сделали рациональное использование водных ресурсов более важным, чем когда-либо прежде.

Выводы

В этом исследовании изучалась динамика содержания влаги в почве трех различных ландшафтов в типичном пустынно-оазисном экотоне северо-западного Китая.Для пустынь и закрепляющих песок кустарников влажность почвы в более глубоких глинистых слоях резко уменьшилась из-за увеличения глубины грунтовых вод и интенсивного кустарникового насаждения. Для лесных угодий, защищенных сельскохозяйственными угодьями, содержание влаги в почве было относительно стабильным, за исключением глубоких слоев почвы. Влажность почвы на больших глубинах также уменьшилась, но скорость снижения была гораздо меньше, чем в пустыне и кустарниках за счет орошения. Увеличение глубины залегания грунтовых вод является основной причиной снижения влажности почвы пустынь и кустарников, поэтому следует учитывать баланс между экологической и сельскохозяйственной потребностью в воде, исходя из запасов подземных вод в экотонах пустыни-оазиса.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок.

Вклад авторов

GW написал рукопись и разработал эксперимент. QG выполнил обзор рукописи. YH, HZ и XZ оказали помощь в анализе данных. Все авторы внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Финансирование

Это исследование финансировалось Фондом Открытия ключевой лаборатории пустынь и опустынивания Китайской академии наук (грант No.KLDD-2020-05), Национального фонда естественных наук Китая (грант № 41701045) и Китайского фонда естественных наук провинции Шаньси (грант № 201801D221336).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы благодарим Джона Б. Брэдфорда и доктора Баоли Лю за то, что они дали нам так много хороших предложений для этого исследования.Мы также ценим руководство профессора Вэньчжи Чжао.

Дополнительный материал

Дополнительный материал к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2020.577406/full#supplementary-material

.

Каталожные номера

Бетти Г., Грант К. Д., Мюррей Р. С. и Черчман Г. Дж. (2016). Размер подпочвенных комков влияет на доступность почвенной воды в песчано-глинистых смесях. Рез. почвы. 54, 276–290. дои: 10.1071/SR15115

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Chang, X.X., Zhao, W.Z., Zhang, Z.H., and Su, Y.Z. (2006). Сокодвижение и проводимость деревьев лесополосы в засушливых районах Китая. Сельскохозяйственный. Для. метеорол. 138, 132–141. doi: 10.1016/j.agrformet.2006.04.003

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Cheng, G.D., Xiao, D.N., and Wang, G.X. (1999). К характеристике и построению ландшафтной экологии аридной местности. Доп.ГеоСки . 14, 11–15.

Добриял П., Куреши А., Бадола Р. и Хуссейн С. А. (2012). Обзор доступных методов оценки влажности почвы и их значения для управления водными ресурсами. J. Hydrol. 458–459, 110–117. doi: 10.1016/j.jhydrol.2012.06.021

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Гао X., Чжао X., Си Б. К., Брокка Л., Ху В. и Ву П. (2015). Изменчивость абсолютной и временной аномальной влажности почвы в масштабе водосбора: не всегда ведущую роль играет стационарная часть. J. Hydrol. 529, 1669–1678. doi: 10.1016/j.jhydrol.2015.08.020

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Gong, Z., Ganlin, Z., Jizhi, W., Leide, Z., Dagang, Y., Xinling, R., et al. (2005). Формирование и таксономия ирригационно-заиленных почв Китая. Рез. засушливых зон. 22, 4–10.

Академия Google

Ху В., Шао М. А., Хан Ф., Рейхардт К. и Тан Дж. (2010). Временная стабильность водности почвы в масштабе водосбора. Геодерма 158, 181–198.doi: 10.1016/j.geoderma.2010.04.030

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ху В., Шао М. А., Хан Ф. П. и Райхардт К. (2011). Пространственно-временная изменчивость содержания влаги в почве на поверхности земли в кустарниковых и травянистых угодьях. Геодерма 162, 260–272. doi: 10.1016/j.geoderma.2011.02.008

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хуанг, Ю. Л., Чен, Л. Д., Фу, Б. Дж., Хуанг, З. Л., Гонг, Дж., и Лу, X. X. (2012). Влияние землепользования и топографии на пространственную изменчивость влажности почвы в овражном водосборе лёссового плато, Китай. Экогидрология 5, 826–833. doi: 10.1002/eco.273

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ji, X.B., Kang, E.S., Chen, R.S., Zhao, W.Z., Zhang, Z.H., and Jin, B.W. (2007). Математическая модель для моделирования водного баланса в возделываемой песчаной почве с применением обычного орошения затоплением. Сельскохозяйственный. Вода Манаг . 87, 337–346. doi: 10.1016/j.agwat.2006.08.011

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Кизито Ф., Драгила М.I., Senè M., Brooks J.R., Meinzer F.C., Diedhiou I. и соавт. (2012). Гидравлическое перераспределение двумя полузасушливыми видами кустарников: последствия для агроэкосистем Сахеля. Дж. Засушливая среда . 83, 69–77. doi: 10.1016/j.jaridenv.2012.03.010

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Найт, А., Блотт, К., Портелли, М., и Хигнетт, К. (2002). Использование лент из деревьев и кустарников для контроля утечек в трех засушливых районах возделывания сельскохозяйственных культур. австр. Дж. Агрик. Рез .53, 571–586. дои: 10.1071/AR01089

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ли Д. и Шао М. (2013a). Моделирование одномерной цепи Маркова вертикального изменения гранулометрического состава почвы в среднем течении реки Хэйхэ на северо-западе Китая. Пер. Подбородок. соц. Агр. Eng . 29, 71–80. doi: 10.3969/j.issn.1002-6819.2013.05.010

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ли Д. и Шао М. (2013b). Моделирование вертикального перехода текстурных слоев почвы на северо-западе Китая с помощью модели цепи Маркова. Рез. почвы. 51, 182–192. дои: 10.1071/SR12332

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Li, X.R., He, M.Z., and Jia, R.L. (2008). Реакция видового разнообразия пустынных растений на изменение влажности почвы в среднем и нижнем течении реки Хэйхэ. Доп. Науки о Земле . 23, 685–691.

Академия Google

Li, X.R., Zhang, Z.S., Huang, L., and Wang, X.P. (2013). Обзор экогидрологических процессов и механизмов обратной связи, контролирующих системы связывающей песок растительности в песчаных пустынных районах Китая. Подбородок. науч. Бык. 58, 1483–1496. doi: 10.1007/s11434-012-5662-5

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Li, X.R., Zhang, Z.S., Tan, H.J., Gao, Y.H., Liu, L.C., and Wang, X.P. (2014). Экологическое восстановление и восстановление в опасных районах северного Китая, подверженных переносу песка: взаимосвязь между почвенной водой и несущей способностью растительности в пустыне тенгер. науч. Китай 57, 539–548. doi: 10.1007/s11427-014-4633-2

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лю, Б., Zhao, W.Z., Chang, X.X., Li, S.B., Zhang, Z.H., and Du, M.W. (2010). Потребность в воде и устойчивость экосистемы оазиса в засушливом регионе Китая. Окружающая среда. Науки о Земле . 59, 1235–1244. doi: 10.1007/s12665-009-0112-7

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Миллер, Дж., и Франклин, Дж. (2002). Моделирование распределения четырех союзов растительности с использованием обобщенных линейных моделей и деревьев классификации с пространственной зависимостью. Экол. Модель. 157, 227–247.doi: 10.1016/S0304-3800(02)00196-5

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Моханти, Б.П., и Скаггс, Т.Х. (2001). Пространственно-временная эволюция и стабильные во времени характеристики почвенной влаги в пределах следов дистанционного зондирования с различной почвой, уклоном и растительностью. Доп. Водный ресурс. 24, 1051–1067. doi: 10.1016/S0309-1708(01)00034-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ной-Меир, И. (1973). Экосистемы пустынь: окружающая среда и производители. Анну. Преподобный Экол. Сист. 4, 25–51. doi: 10.1146/annurev.es.04.110173.000325

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Порпорато, А., Д’одорико, П., Лайо, Ф., Ридольфи, Л., и Родригес-Итурбе, И. (2002). Экогидрология водорегулируемых экосистем. Доп. Водный ресурс . 25, 1335–1348. дои: 10.1016/S0309-1708(02)00058-1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ци, С., Хунланг, X., и Фусин, Л. (2003). Продуктивный потенциал почвенных ресурсов льна в коридоре Хэйхэ. Дж. Пустыня Рез. 23, 182–186.

Руис-Синога, Дж. Д., Габаррон Галеоте, Массачусетс, Мартинес Мурильо, Дж. Ф., и Марин, Р. Г. (2011). Стратегии растительности для потребления почвенной влаги вдоль плювиометрического градиента на юге Испании. Катена 84, 12–20. doi: 10.1016/j.catena.2010.08.011

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шен, К., Гао, Г., Фу, Б., и Лю, Ю. (2014). Вариации влажности почвы и гидрологические связи модели землепользования пахотные земли-лесополоса-пустыня в оазисно-пустынном экотоне бассейна реки Хэйхэ, Китай. Катена 123, 52–61. doi: 10.1016/j.catena.2014.07.002

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сперри, Дж. С., и Хаке, У. Г. (2002). Водные отношения кустарников пустыни в зависимости от характеристик почвы и функционального типа растений. Функц. Экол. 16, 367–378. doi: 10.1046/j.1365-2435.2002.00628.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Су, Ю.З., Чжао, Х.Л., Чжао, В.З., и Чжан, Т.Х. (2004). Фрактальные особенности гранулометрического состава почвы и их значение для индикации опустынивания. Геодерма 122, 43–49. doi: 10.1016/j.geoderma.2003.12.003

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Су, Ю. З., Чжао, В. З., Су, П. X., Чжан, З. Х., Ван, Т., и Рам, Р. (2007). Экологические эффекты борьбы с опустыниванием и мелиорации опустыненных земель в экотоне оазис-пустыня в засушливом регионе: тематическое исследование в коридоре Хэси, северо-запад Китая. Экол. англ. 29, 117-124. doi: 10.1016/j.ecoleng.2005.10.015

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Вс, К.П., Чжао, В. З. и Ян, К. Ю. (2018). Водоудержание глинистой прослойки дюн на краю оазиса. Acta Ecol. Синица 38, 3879–3888. дои: 10.5846/stxb201705250970

Полнотекстовая перекрестная ссылка

Ван, Г. Х., Гоу, К. К., и Чжао, В. З. (2019). Влияние небольших осадков на посадку сеянцев саксаула Haloxylon ammodendron на северо-западе Китая. Курс. науч. 116, 121–127. doi: 10.18520/cs/v116/i1/121-127

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ван, Г.H. и Чжао, WZ (2015). Пространственно-временная изменчивость глубины залегания грунтовых вод в типичном пустынно-оазисном экотоне. J. Система Земли. науч. 124, 799–806. doi: 10.1007/s12040-015-0571-z

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ван С., Фу Б. Дж., Гао Г. Ю., Яо С. Л. и Чжоу Дж. (2012). Влажность почвы и эвапотранспирация различных типов земного покрова на Лёссовом плато, Китай. Гидр. Земля Сист. Наука . 16, 2883–2892. doi: 10.5194/hess-16-2883-2012

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ван, Т., Сюэ, X., Чжоу, Л., и Го, Дж. (2015). Борьба с эоловым опустыниванием в Северном Китае. Land Degr. Дев. 26, 118–132. doi: 10.1002/ldr.2190

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Йи, Дж., Чжао, Ю., Шао, М., Чжан, Дж., Цуй, Л., и Си, Б. (2014). Процессы промерзания и оттаивания почвы под влиянием разных ландшафтов в среднем течении бассейна реки Хэйхэ, Ганьсу, Китай. J. Hydrol. 519, 1328–1338. doi: 10.1016/j.jhydrol.2014.08.042

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чжан, Х., Wu, JW, Zheng, QH, and Yu, YJ (2003). Предварительное исследование эволюции оазисов в Таримской котловине, Синьцзин, Китай. Дж. Засушливая среда . 55, 520–531 doi: 10.1016/S0140-1963(02)00283-5

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Точечные наблюдения содержания жидкой воды в мокром снегу – исследование методических, пространственных и временных аспектов

Исследовательская статья 18 мая 2011 г.

Исследовательская статья | 18 мая 2011 г.

Ф.Техеланд К. Пилмайер Ф. Течел и К. Пилмайер Ф. Течеланд К. Пилмайер
  • Институт исследований снега и лавин WSL SLF, 7260 Давос, Швейцария
Получено: 22 сентября 2010 г. – Начало обсуждения: 12 октября 2010 г. – Пересмотрено: 30 марта 2011 г. – Принято: 13 мая 2011 г. – Опубликовано: 18 мая 2011 г.

Информация об объеме и пространственно-временном распределении жидкой воды в снегу важна для прогнозирования схода мокрых снежных лавин и стока талых вод.Распределение жидкой воды в снегу обычно оценивается по точечным измерениям с использованием «ручного» теста на сжатие или диэлектрического устройства, такого как «Снежная вилка» или «измеритель Денота». Здесь мы сравниваем оценки содержания воды в швейцарских Альпах, сделанные с помощью ручного теста, с оценками, полученными с помощью вилки Snow Fork и измерителя Denoth. Измерения проводились в швейцарских Альпах, в основном над линией деревьев; более 12 000 измерений было проведено в 85 точках в течение 30 дней. Результаты показывают, что ручной тест обычно завышает объемное содержание жидкой воды.Оценки с использованием Snow Fork обычно на 1% выше, чем оценки, полученные с помощью измерителя Denoth. Измерения также использовались для изучения временных и мелкомасштабных пространственных закономерностей влажности. Результаты показывают, что обычно одноточечное измерение не характеризует влажность окружающего снега. Для приповерхностного снега характерны большие суточные изменения влажности, также наблюдались соответствующие изменения на глубине. Одного вертикального профиля измерений недостаточно, чтобы определить, были ли эти изменения результатом пространственно однородного фронта смачивания или вызваны инфильтрацией через трубы.Основываясь на наших наблюдениях, мы предполагаем, что для адекватной характеристики распределения жидкой воды через снежный покров необходимы три измерения на горизонтальных расстояниях более 50 см. Кроме того, мы предлагаем упрощенную схему классификации, включающую пять режимов увлажнения, учитывающих как вертикальное, так и горизонтальное распределение жидкой воды в снежном покрове.

содержание_воды

Содержание воды или Содержание влаги — это количество воды, содержащейся в материале, таком как почва (называемая влажностью почвы ), камень, керамика или древесина, выраженная в объемном или гравиметрическом выражении.Свойство используется в широком спектре научных и технических областей и выражается в виде отношения, которое может принимать значения от 0 (полностью сухой) до значения пористости материалов при насыщении.

Объемное содержание воды , θ, определяется математически как:

, где V W W — объем воды и V B B (или V S S для почвы) — объем объемного материала.Содержание воды также может быть основано на его массе или весе, поэтому гравиметрическое содержание воды определяется как:

, где M W W W — это масса воды и м млн ​​ B (или м S S для почвы) — это массовая масса материала.

Чтобы преобразовать гравиметрическое содержание воды в объемное, умножьте гравиметрическое содержание воды на объемную плотность материала.

В нефтяной инженерии используется термин водонасыщенность , S w , определяемый как

где φ — пористость.

Дополнительные рекомендуемые знания

Измерение

Прямые методы

Объемное содержание воды можно измерить напрямую, используя известный объем материала и сушильную печь.Объемное содержание воды, θ, рассчитывается [1] с использованием:

где

м мокрый и м сухой — массы образца до и после сушки в печи;
ρ w – плотность воды; а также
V b — объем образца перед сушкой образца

Для материалов, объем которых изменяется в зависимости от содержания воды, таких как древесина, содержание воды, u , выражается в виде массы воды на единицу массы влажного образца:

Однако геотехника требует, чтобы содержание влаги выражалось в процентах от сухого веса образца я.е. % влажности = u * 100

Где

Лабораторные методы

Основная статья: Анализ влажности

Другие методы определения содержания воды в образце включают химическое титрование (например, титрование по Карлу Фишеру), определение потери массы при нагревании (возможно, в присутствии инертного газа) или после сушки вымораживанием. В пищевой промышленности также широко используется метод Дина-Старка.

Из Ежегодника стандартов ASTM (Американское общество по испытаниям и материалам) общее содержание испаряемой влаги в заполнителе (C 566) можно рассчитать по формуле:

где p — доля общего содержания испаряемой влаги в образце, W — масса исходного образца, а D — масса высушенного образца.

Геофизические методы

Существует несколько доступных геофизических методов, которые могут аппроксимировать in situ содержания влаги в почве.Эти методы включают: рефлектометрию во временной области (TDR), нейтронный зонд, датчик частотной области, емкостной зонд, томографию удельного электрического сопротивления и другие, чувствительные к физическим свойствам воды. Геофизические датчики часто используются для непрерывного мониторинга влажности почвы в сельскохозяйственных и научных целях.

Спутниковый метод дистанционного зондирования

Спутниковое микроволновое дистанционное зондирование используется для оценки влажности почвы на основе большого контраста между диэлектрическими свойствами влажной и сухой почвы.Для оценки поверхностной влажности почвы используются данные микроволновых спутников дистанционного зондирования, таких как: WindSat, AMSR-E, RADARSAT, ERS-1-2 [1].

Классификация и использование

Влага может присутствовать в виде адсорбированной влаги на внутренних поверхностях и в виде капиллярного конденсата в мелких порах. При низкой относительной влажности влага состоит в основном из адсорбированной воды. При более высокой относительной влажности жидкая вода становится все более и более важной, в зависимости от размера пор. Однако в древесных материалах почти вся вода поглощается при относительной влажности ниже 98%.

В биологических применениях также может быть различие между физисорбированной водой и свободной водой — физисорбированная вода тесно связана с биологическим материалом и относительно трудно удаляется из него. Метод, используемый для определения содержания воды, может повлиять на то, будет ли учитываться вода, присутствующая в этой форме.

Молекулы воды могут также присутствовать в материалах, тесно связанных с отдельными молекулами, в виде «кристаллизационной воды» или в виде молекул воды, которые являются статическими компонентами белковой структуры.

Науки о Земле и сельскохозяйственные науки

В почвоведении, гидрологии и сельскохозяйственных науках содержание воды играет важную роль для пополнения запасов подземных вод, сельского хозяйства и химии почвы. Недавние исследования были направлены на прогностическое понимание содержания воды в пространстве и времени. В целом, наблюдения показали, что пространственная дисперсия имеет тенденцию увеличиваться по мере увеличения содержания воды в семиаридных регионах, уменьшаться по мере увеличения содержания воды во влажных регионах и достигать пика при промежуточном содержании воды в температурных регионах [2] .

Существует четыре стандарта содержания воды, которые обычно измеряются и используются, и они описаны в следующей таблице:

Имя Обозначение Давление всасывания
(Дж/кг или кПа)
Типичное содержание воды
(об./об.)
Описание
Содержание насыщенной воды θ с 0 0,2–0,5 Полностью насыщенная вода, эквивалентная эффективной пористости
Полевая вместимость θ фк −33 0.1–0,35 Влажность почвы через 2–3 дня после дождя или полива
Постоянная точка увядания θ pwp или θ wp −1500 0,01–0,25 минимальная влажность почвы, при которой растение увядает
Содержание остаточной воды θ r −∞ 0,001–0,1 Остаток воды при высоком напряжении

И, наконец, доступное содержание воды, θ a , что эквивалентно:

θ a ≡ θ fc − θ pwp

, который может принимать значения от 0.1 в гравии и 0,3 в торфе.

Сельское хозяйство

Когда почва становится слишком сухой, транспирация растений падает, потому что вода все больше связывается с частицами почвы за счет всасывания. Ниже точки увядания растения больше не могут извлекать воду. В этот момент они увядают и полностью перестают транспирироваться. Условия, при которых почва слишком сухая для поддержания надежного роста растений, называются сельскохозяйственной засухой и являются предметом особого внимания при управлении орошением. Такие условия распространены в засушливых и полузасушливых средах.

Некоторые специалисты в области сельского хозяйства начинают использовать измерения состояния окружающей среды, такие как влажность почвы, для планирования орошения. Этот метод называется «Умный полив».

Подземные воды

В насыщенных подземными водами водоносных горизонтах все доступные поровые пространства заполнены водой (объемное содержание воды = пористость). Над капиллярной каймой в порах также находится воздух.

Большинство почв имеют содержание влаги меньше, чем пористость, что является определением ненасыщенных условий, и они составляют предмет гидрогеологии аэрационной зоны.Капиллярная полоса грунтовых вод является границей между насыщенными и ненасыщенными условиями. Содержание воды в капиллярной кайме уменьшается по мере удаления от фреатической поверхности.

Одной из основных сложностей, возникающих при изучении аэрационной зоны, является то, что ненасыщенная гидравлическая проводимость зависит от содержания воды в материале. Когда материал высыхает, связанные влажные пути через среду становятся меньше, а гидравлическая проводимость уменьшается с меньшим содержанием воды очень нелинейным образом.

Кривая водоудержания представляет собой зависимость между содержанием воды и водным потенциалом пористой среды. Он характерен для различных типов пористой среды. Из-за гистерезиса можно различить разные кривые смачивания и высыхания.

Нормированное объемное содержание воды

Нормализованное содержание воды, Θ (также называемое эффективной насыщенностью или S e ) представляет собой безразмерное значение, определяемое Ван Генухтеном [3] как:

где θ – объемное содержание воды; θ r – остаточное содержание воды, определяемое как содержание воды, для которого градиент d θ / d h становится равным нулю; θ s – содержание насыщенной воды. ван Генухтен, М.Т. (1980). «Уравнение в закрытой форме для прогнозирования гидравлической проводимости ненасыщенных грунтов». Журнал Американского общества почвоведов 44 (5): 892–898.

    9068
    Свойства водоносных горизонтов, используемые в гидрогеологии
    Гидравлическая головка · Гидравлическая проводимость · Хранитность · Пористость · Содержание воды
    0 9069 0
    Темы в Геотехническом инженерии
    Глиняные · Песок · Гравий · Торф
    Свойства почвы Гидравлическая проводимость · Содержание воды · Коэффициент пустотности · Насыпная плотность · Тиксотропия · Дилатансия Рейнольдса · Угол естественного откоса · Сцепление · Пористость 7 9077 · Проницаемость  Удельная выдержка 3 9066 9066 Механика грунтов Эффективное напряжение · Давление поровой воды · Прочность на сдвиг · Давление вскрыши · Консолидация · Уплотнение грунта · Классификация грунта · Сдвиговая волна
    Геотехнические исследования Испытание на проникновение конуса · Стандартное испытание на проникновение · Георазведка sics · Мониторинговая скважина · Скважина
    Лабораторные испытания Пределы Аттерберга · Калифорнийское соотношение подшипников · Испытание на прямой сдвиг · Гидрометр · Испытание на уплотнение по Проктору · Значение R · Ситовой анализ · Испытание на трехосный сдвиг · Испытания на гидравлическую проводимость · Испытания на содержание воды
    Фундаменты Несущая способность · Неглубокий фундамент · Глубокий фундамент · Испытания на динамическую нагрузку· Анализ волнового уравнения · Межскважинный акустический каротаж
    Подпорные стены Боковое давление грунта · Механически стабилизированный грунт··· Закрепление грунта гвоздями Стена
    Устойчивость наклона Массовая трата · Оползниц
    Землетрясения Геосинтетики
    Геосинтетика

    Геосинтетик · Геомембраны · Геосинтетическая глиняная линия

    Определение относительного содержания воды

    ‘) переменная голова = документ.getElementsByTagName(«голова»)[0] var script = document.createElement(«сценарий») script.type = «текст/javascript» script.src = «https://buy.springer.com/assets/js/buybox-bundle-52d08dec1e.js» script.id = «ecommerce-scripts-» ​​+ метка времени head.appendChild (скрипт) var buybox = document.querySelector(«[data-id=id_»+ метка времени +»]»).parentNode ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.вариант-покупки»)).forEach(initCollapsibles) функция initCollapsibles(подписка, индекс) { var toggle = подписка.querySelector(«.цена-варианта-покупки») подписка.classList.remove(«расширенный») var form = подписка.querySelector(«.форма-варианта-покупки») если (форма) { вар formAction = form.getAttribute(«действие») документ.querySelector(«#ecommerce-scripts-» ​​+ timestamp).addEventListener(«load», bindModal(form, formAction, timestamp, index), false) } var priceInfo = подписка.querySelector(«.Информация о цене») var PurchaseOption = toggle.parentElement если (переключить && форма && priceInfo) { toggle.setAttribute(«роль», «кнопка») toggle.setAttribute(«tabindex», «0») переключать.addEventListener(«щелчок», функция (событие) { var expand = toggle.getAttribute(«aria-expanded») === «true» || ложный toggle.setAttribute(«aria-expanded», !expanded) form.hidden = расширенный если (! расширено) { покупкаOption.classList.add(«расширенный») } еще { покупкаOption.classList.удалить («расширить») } priceInfo.hidden = расширенный }, ложный) } } функция bindModal (форма, formAction, метка времени, индекс) { var weHasBrowserSupport = window.fetch && Array.from функция возврата () { var Buybox = EcommScripts ? EcommScripts.Buybox : ноль var Modal = EcommScripts ? EcommScripts.Модальный: ноль if (weHasBrowserSupport && Buybox && Modal) { var modalID = «ecomm-modal_» + метка времени + «_» + индекс var modal = новый модальный (modalID) modal.domEl.addEventListener («закрыть», закрыть) функция закрыть () { form.querySelector(«кнопка[тип=отправить]»).фокус() } вар корзинаURL = «/корзина» var cartModalURL = «/cart?messageOnly=1» форма.установить атрибут ( «действие», formAction.replace(cartURL, cartModalURL) ) var formSubmit = Buybox.interceptFormSubmit( Buybox.fetchFormAction(окно.fetch), Buybox.triggerModalAfterAddToCartSuccess(модальный), функция () { форма.removeEventListener («отправить», formSubmit, false) форма.setAttribute( «действие», formAction.replace(cartModalURL, cartURL) ) форма.отправить() } ) form.addEventListener («отправить», formSubmit, ложь) документ.body.appendChild(modal.domEl) } } } функция initKeyControls() { document.addEventListener («нажатие клавиши», функция (событие) { if (document.activeElement.classList.contains(«цена-варианта-покупки») && (event.code === «Пробел» || event.code === «Enter»)) { если (document.activeElement) { мероприятие.предотвратить по умолчанию () документ.activeElement.click() } } }, ложный) } функция InitialStateOpen() { вар buyboxWidth = buybox.offsetWidth ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.опция покупки»)).forEach(функция (опция, индекс) { var toggle = option.querySelector(«.цена-варианта-покупки») вар форма = вариант.querySelector(«.форма-варианта-покупки») var priceInfo = option.querySelector(«.Информация о цене») если (buyboxWidth > 480) { переключить.щелчок() } еще { если (индекс === 0) { переключить.щелчок() } еще { toggle.setAttribute («ария-расширенная», «ложь») форма.скрытый = «скрытый» priceInfo.hidden = «скрытый» } } }) } начальное состояниеОткрыть() если (window.buyboxInitialized) вернуть window.buyboxInitialized = истина initKeyControls() })()

    Определение содержания воды в силосной соломе кукурузы методом спектроскопии в ближней инфракрасной области спектра | Чжан

    Чжао С., Шао К., Ли Б., Дин В.Сравнение предварительной обработки кукурузной соломы перекисью водорода и аммиаком: восстановление твердого вещества, изменение состава и ферментативный гидролиз. Энергетика и топливо, 2014 г.; 28 (10): 6392–6397.

    Qiao X, Zhao C, Shao Q, Hassan M. Структурная характеристика лигнина кукурузной соломы после предварительного замачивания перекисью водорода перед предварительной обработкой для расширения аммиачных волокон. Энергетика и топливо, 2018 г.; 32(5): 6022–6030.

    Xu Z, He H, Zhang S, Kong J. Влияние инокулянтов Lactobacillus brevis и Lactobacillus parafarraginis на характеристики ферментации и микробные сообщества силоса из кукурузной соломы.Научные отчеты, 2017; 7(1): 13614.

    Sun Y, Gong X, Wang Z, Huang C, Ma X, Wang M. Двухэтапная предварительная обработка силоса из кукурузной соломы с использованием неионогенного поверхностно-активного вещества и нитрата железа для повышения извлечения сахара и ферментативной усвояемости целлюлозы. Прикладная биохимия Биотехнология, 2019; 189(1): 65–75.

    Санс С., Ферре Дж., Боке Р., Сабате Дж., Казальс Дж., Симо Дж. Определение химических свойств «кальсота» (Allium cepa L.) с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области и многомерной калибровки.Пищевая химия, 2018; 262: 178–183.

    Li B, Long Y, Yang H. Измерения и анализ содержания воды в листьях озимой пшеницы на основе терагерцовой спектроскопии. Int J Agric & Biol Eng, 2018; 11(3): 178–182.

    Büning-Pfaue H. Анализ воды в пищевых продуктах с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области. Пищевая химия, 2003; 82(1):107–115.

    Чарник-Матусевич Б., Пилорц С., Хавранек Дж. П. Зависящие от температуры структурные переходы воды, изученные с помощью спектров ближнего и среднего ИК-диапазона, проанализированные с помощью многомерного разрешения кривой и двумерной корреляционной спектроскопии.Analytica Chimica Acta, 2005 г.; 544 (1-2): 15–25.

    Zhu Z, Chen S, Wu X, Xing C, Yuan J. Определение стандартных параметров качества сои с использованием спектроскопии в ближней инфракрасной области. Пищевая наука и питание, 2018 г.; 6(4): 1109–1118.

    Цинь Дж., Ким М.С., Чао К., Беллато Л., Шмидт В.Ф., Чо Б., Хуанг М. Проверка малеинового ангидрида в порошке крахмала с использованием метода линейного сканирования гиперспектрального рамановского химического изображения. Int J Agric & Biol Eng, 2018; 11(6): 120–125.

    Грохганц Х., Гилдемин Д., Скибстед Э., Флинк Дж. М., Рантанен Дж.На пути к надежному определению содержания воды в лиофилизированных образцах с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области. Analytica Chimica Acta, 2010 г.; 676 (1-2): 34–40.

    Мэнли М., Дю Туа Г., Гелади П. Отслеживание диффузии кондиционирующей воды в отдельных зернах пшеницы различной твердости с помощью гиперспектральной визуализации в ближней инфракрасной области. Analytica Chimica Acta, 2011 г.; 686 (1-2): 64–75.

    Zhao C, Qiao X, Cao Y, Shao Q. Применение предварительного замачивания перекисью водорода перед предварительной обработкой энергетических культур аммиачным волокном.Топливо, 2017; 205 (10): 184–191.

    Zhao C, Shao Q, Ma Z, Li B, Zhao X. Физические и химические характеристики стеблей кукурузы, полученные в результате предварительного замачивания перекисью водорода перед предварительной обработкой расширения аммиачного волокна. Технические культуры и продукция, 2016 г.; 83(5): 86–93.

    Бер Д., Дебус Х., Брзенчек С., Фишер В., Имминг П. Определение размера частиц и содержания воды с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области при грануляции напроксена натрия. Журнал фармацевтического и биомедицинского анализа, 2018 г.; 151(3): 209–218.

    Huang Y, Lu R, Chen K. Прогнозирование параметров устойчивости томатов с помощью портативной спектроскопии в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. Журнал пищевой инженерии, 2018; 222(4): 185–198.

    Liu C, Han Y, Min S, Jia W, Meng X, Liu P. Быстрый качественный и количественный анализ метамфетамина, кетамина, героина и кокаина с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области. Международная судебная медицина, 2018 г.; 290(9): 162–168.

    Yang Y, Zhou S, Song J, Li G, Zhu S. Возможности терагерцовой спектроскопии для проверки гибридной чистоты семян риса.Int J Agric & Biol Eng, 2018; 11(5): 65–69.

    Zhang H, Zhu Q, Huang M, Guo Y. Автоматическое определение оптимальных спектральных пиков для классификации сортов китайского чая с использованием спектроскопии лазерного пробоя. Int J Agric & Biol Eng, 2018; 11(3): 154–158.

    Huang C, Han L, Liu X, Ma L. Быстрое измерение влажности и теплотворной способности соломы на основе спектроскопии в ближней инфракрасной области и локального алгоритма. Журнал инфракрасных и миллиметровых волн, 2009 г .; 28(3): 184–187.

    Huang C, Han L, Liu X, Yang Z. Экспресс-анализ соломы с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области (NIRS). Спектроскопия и спектральный анализ, 2009; 29(04): 960–963. (на китайском)

    Лю Л., Чен Х. Прогноз компонентов кукурузной соломы с помощью спектроскопии отражения в ближней инфракрасной области. Спектроскопия и спектральный анализ, 2007; 27(02): 275–278. (на китайском)

    Wu J, Bai Q, Su S, Chen S, Meng Q, Yan Y. Анализ содержания целлюлозы в стебле кукурузы с помощью отражательной спектроскопии в ближней инфракрасной области.Китайский журнал аналитической химии, 2005 г.; 33 (10): 1421–1423. (на китайском)

    Тай С., Чжан Р., Ши Дж., Сюэ Дж., Чжан С., Ма Г., Лу Х. Прогнозирование качества фуража кукурузной соломы с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области. Сделки CSAE, 2009; 25(12): 151–155. (на китайском)

    Bai Q, Chen S, Dong X, Meng Q, Yan Y, Dai J. Прогнозирование концентраций NDF и ADF с помощью спектроскопии отражения в ближней инфракрасной области (NIRS). Спектроскопия и спектральный анализ, 2004; 24 (11): 1345–1347.(на китайском)

    Wu J, Xi S, Zeng G, Wang D, Jiang Y, Wang M. Исследование разложившихся остатков кукурузной соломы с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье. Acta Pedologica Sinica, 1999; 34(01): 91–100. (на китайском)

    ГБ/т 14095-2007. Технология сушки сельскохозяйственной продукции — Терминология, 2007.

    ГБ/т 18868-2002. Метод определения влаги, сырого протеина, сырого жира, сырой клетчатки, лизина и метинона в кормах – спектроскопия отражения в ближней инфракрасной области, 2002 г.

    Коццолино Д., Румелиотис С., Эглинтон Дж. Мониторинг поглощения воды цельным зерном ячменя (Hordeum vulgare L.) во время замачивания с использованием спектроскопии отражения в ближней инфракрасной области. Журнал пищевой инженерии, 2013; 114(4): 545–549.

    Templeton DW, Sluiter AD, Hayward TK, Hames BR, Thomas SR. Оценка состава кукурузной соломы и источников изменчивости с помощью NIRS. Целлюлоза, 2009 г.; 16(4): 621–639.

    Higa S, Kobori H, Tsuchikawa S. Картирование содержания воды в листьях с использованием гиперспектральной визуализации в ближнем инфракрасном диапазоне.Прикладная спектроскопия, 2013; 67 (11): 1302–1307.

    Спасение поврежденных водой библиотечных материалов — часть 2

    КАК ВОДА ВОЗДЕЙСТВУЕТ НА КНИГИ И МАТЕРИАЛЫ

    Бумага впитывает воду с разной скоростью в зависимости от возраста, состояния и состав материала. Таким образом, некоторое понимание механизма действие набухания, а также развитие плесени, имеет важное значение для планирования успешная спасательная операция. Кроме того, когда речь идет о крупных коллекциях, полезно уметь заранее рассчитать примерное количество воды которые должны быть извлечены в процессе сушки.Это обеспечит полезное данные при выборе подходящего метода сушки. Не менее важны некоторые знание продолжительности времени, в течение которого каждый тип материала может быть погружен в воду до наступления серьезного ухудшения.

    ОЦЕНКА ПОГЛОЩЕНИЯ ВОДЫ

    Вообще говоря, рукописи и книги, датированные ранее 1840 г., будут поглощать водой в среднем до 80 процентов от их первоначального веса. Некоторые могут поглощать как до 200% от их первоначального веса. Так как здесь большая концентрация белковый материал и восприимчивость к воде в таких ранних книгах и статьях, они особенно уязвимы для плесени во влажном состоянии.Современные книги, кроме тех с самой хрупкой бумагой, поглотит в среднем до 60 процентов их исходный вес. Таким образом, при оценке первоначального веса коллекции, если предполагает в среднем четыре фунта за книгу в сухом состоянии для 20 000 книг в каждой. категории, методы сушки должны обеспечивать удаление примерно 64 000 фунтов воды из более ранних материалов и 48 000 фунтов из последних.

    Большая часть всех повреждений связанных объемов, вызванных отеком от воздействие воды будет иметь место в течение первых четырех часов или около того после того, как они были погружены.Поскольку бумага в текстовом блоке и картонные втулки книжные переплеты имеют большую способность к набуханию, чем обивочные материалы используемый для переплетов, текстовый блок пропитанной книги обычно расширяется настолько что позвоночник принимает вогнутую форму, а передний край — выпуклую форму, таким образом принуждение текстового блока к частичному или полному отделению от его привязка. Сердечники креплений поглощают большое количество воды в таких условиях. обстоятельствах и обычно являются источником развития плесени между доской бумаги и мухомор.Это особенно заметно, когда область, в которой вода произошло повреждение, начинает высыхать и относительная влажность падает ниже 70%. Хотя, очевидно, важно удалить как можно больше влаги из окружающей среде, важно, чтобы содержание воды в материале было контролироваться, потому что это будет оставаться опасно высоким еще долго после того, как область видимо безопасно. Поэтому действия, предпринятые для спасения материала, должны быть определяется содержанием воды в материале, а не относительной влажностью площади.Измеритель влажности воды, такой как Aqua Boy, можно использовать для измерения содержание воды в книгах и коробках. Если такой инструмент недоступен грубый, но весьма эффективный способ — использовать зеркало внутри, но не касаясь текстового блока. Конденсат затуманит зеркало. Содержание воды содержание менее 7% считается сухим.

    Книги из кожи и пергамента, особенно 15-го, 16-го и 17-го веков, как правило, могут быть успешно восстановлены, если они высушены под очень тщательно контролируемые процедуры.Такие материалы обычно относят к редким. и с ними следует обращаться соответствующим образом, не смешивая их с менее редкими материалами. при подготовке к спасению, стабилизации и сушке. Совет сертифицированный хранитель книг может быть необходим для безопасного проведения наиболее подходящие методы. Если материал заморожен, бумагу для замораживания следует используется между каждым томом, чтобы предотвратить прилипание. (Обратитесь к разделу сублимационной сушки для особых требований, необходимых для сушки этого типа материал).

    К сожалению, современные производственные процессы настолько ухудшают естественную структура кожи, которая после намокания водой часто становится невозможной чтобы восстановить. Некоторые кожаные переплеты превратятся в коричневую жижу, в то время как другие сильно сожмутся. Вздутие покровных материалов, таких как ткань, клеенки и некоторых пластиков незначительна, в некоторых случаях происходит усадка. Однако обложки книг, изготовленные из хорошо впитывающего картона, поглощать воду в большей степени, чем эквивалентная толщина текстового блока.Некоторые материалы для переплета книг, которые уже испортились, впитывают воду. примерно с той же скоростью, что и текстовый блок.

    После получения доступа к коллекции внешний вид каждого объем и группа объемов является полезным показателем степени воды повреждать. Те тома, которые обычно находятся в кучах в проходах, естественно, самые поврежденные. Мало того, что они испытают шок от падения, так как быстрое набухание заставило их лопнуть с полок, но они также будут иметь подвергались воздействию воды в течение более длительного периода времени, чем объемы на полках выше их.Для них потребуется специальная плоская упаковка и самая обширная реставрация. Появление таких томов может быть разрушительным, эмоциональным переживанием, но нельзя паниковать, так как каждый том стоит затрат на спасение и восстановление можно спасти.

    Над уровнями пола будут четкие указатели среди стеллажей места наиболее влажного материала. Полки, которые расширились под давление набухшей бумаги и переплетов обычно содержит смесь равномерно влажный, а также неравномерно влажный материал.Доля равномерно влажного материала в таких ситуаций обычно меньше, чем при неравномерном увлажнении. Это потому что книги, первоначально сложенные на полках плотно сложенными, нелегко будет полностью пропитаны, особенно если бумага медленно впитывает. Это основная причина, по которой так много книг деформируются и деформируются после повреждения водой а также после того, как они были заморожены и высушены. Если бумага неравномерно влажная, она не высохнет без деформации. Деформированные тома с вогнутыми корешками и выпуклые передние ребра можно сразу отнести к категории очень мокрый.Другие, текстовые блоки которых сильно вздуты, но все еще сохраняют некоторая форма шипа и переднего края может указывать на то, что они ранее были связаны с методы надзора за переплетом библиотеки и, возможно, имели необратимое шитье повреждение конструкции.

Leave a Reply