研究地點(diǎn)安裝的土壤濕度傳感器的數(shù)量可以決定是否證明一個假設(shè)或忽略它。多少個傳感器會產(chǎn)生最完整的土壤水分圖？沒有一個答案可以涵蓋所有場景。研究目標(biāo)、精度要求、規(guī)模和特定地點(diǎn)的特征都會影響所需傳感器的數(shù)量。此外，土壤水分在空間和時間上都是可變的。了解這種可變性的驅(qū)動力可以讓研究人員深入了解如何進(jìn)行采樣。

理解可變性可能很困難
在研究地點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)，土壤水分變化源于土壤質(zhì)地、植被覆蓋的數(shù)量和類型、地形、降水和其他天氣因素、管理實(shí)踐和土壤水力特性（水在土壤中移動的速度）的差異。研究人員應(yīng)該考慮景觀特征的可變性，以了解需要多少個樣本位置才能捕獲土壤水分的多樣性。
土壤含水量也會隨時間變化，隨降水、干旱、灌溉和蒸發(fā)量而變化，并以與季節(jié)性天氣和植被多樣性相關(guān)的可預(yù)測模式變化。雖然這是一個容易掌握的概念，但在考慮由時間和空間動態(tài)之間的相互作用引起的可變性時，它變得更加復(fù)雜。土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)常挑戰(zhàn)假設(shè)
以下示例使用模擬數(shù)據(jù)來說明空間和時間差異對土壤水分含量的影響。在個示例中，在潮濕和干燥條件下模擬同一研究地點(diǎn)的土壤水分含量，并計算概率密度函數(shù)。這個例子表明描述土壤水分的參數(shù)不是靜態(tài)的，而是根據(jù)土壤水分條件隨時間變化。在干燥和潮濕條件下同一田地土壤水分含量的概率密度函數(shù)，模擬了既不潮濕也不干燥的單個時間點(diǎn)的土壤含水量。生成的 濕度數(shù)據(jù) 表明研究地點(diǎn)內(nèi)有不止一個土壤水分含量的“種群”。這可能是由多種因素造成的?？赡艽嬖诰哂胁煌寥蕾|(zhì)地的區(qū)域（例如，較干燥的沙質(zhì)和較濕的粉質(zhì)壤土區(qū)域），研究區(qū)域包括低洼地形和相鄰的山坡，或者研究區(qū)域具有不同類型的植被覆蓋。濕度數(shù)據(jù)用于在具有異構(gòu)景觀的位置及時快照，上面兩個簡單的例子展示了土壤水分在時間和空間上的復(fù)雜性。這兩個例子都表明，在處理田間條件下的土壤含水量時，正態(tài)性假設(shè)可能并不總是有效。

需要多少土壤濕度傳感器？ 如果目標(biāo)是確定研究區(qū)域的“真實(shí)”平均土壤含水量，則采樣方案需要考慮上述變異的來源。如果研究區(qū)域有丘陵和山谷、不同類型的冠層覆蓋以及降水的季節(jié)性變化，則傳感器應(yīng)位于代表異質(zhì)性主要來源的區(qū)域。相反，如果研究地點(diǎn)相當(dāng)均勻，或者研究人員只對土壤含水量的時間模式感興趣（例如，灌溉計劃），那么由于數(shù)據(jù)中的時間自相關(guān)，可能需要更少的土壤濕度傳感器。

原位連續(xù)測量提供了對土壤含水量的深入了解
土壤含水量在時間和空間上都是高度動態(tài)的。雖然一些研究人員確實(shí)選擇走這條路，但使用現(xiàn)場采樣來捕捉所有這些動態(tài)是一項勞動密集型的工作并且很難。與環(huán)境科學(xué)的許多其他領(lǐng)域一樣，對土壤水分行為的一些最深入的見解來自使用原位傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究。對于大多數(shù)應(yīng)用，使用原位連續(xù)測量將使您更好地了解土壤含水量。
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掌握土壤水分的基礎(chǔ)知識
土壤水分不僅僅是知道土壤中的水量。在決定如何衡量之前，先了解您需要了解的基本原則。在20 分鐘的網(wǎng)絡(luò)研討會中，發(fā)現(xiàn)：為什么土壤水分不僅僅是數(shù)量。含水量：它是什么，它是如何測量的，以及你為什么需要它；水勢：它是什么，它與含水量有何不同，以及為什么需要它；您是否應(yīng)該測量含水量、水勢，或兩者兼而有之，哪些傳感器測量每種類型的參數(shù)。