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水是活立木的重要组成成分,是影响活立木生长发育的一个重要因素,不论是服务于森林合理经营与科学保护,还是基于木材高效加工与利用的考量,树木(木材)含水率的实时准确测定都具有重要意义。相较其他含水率测量方法,时域反射法(Time domain reflectometry,TDR)是介电常数法中的一种,需事先在实验室内构建TDR测试结果电磁波传播时间与含水率之间的校准方程,是当前最具潜力的技术。为了提高TDR监测东北地区典型树种含水率的实际应用能力,考虑东北地区大温差对测量精度的影响、研究使用短探针插入深度的可行性以减小对活立木的损伤、构建部分东北典型树种的校准方程、利用含水率实时显示软件实现TDR测试结果的实时监测,从而为基于TDR方法快速实时、准确连续监测东北地区典型树种含水率,提供理论指导和科学依据。通过室内TDR测得的不同树种(白桦、冷杉、小叶杨)、不同温度(30℃C、-2℃C、-20℃C)、不同探针插入深度(2cm、4cm、6cm、8cm)、不同含水率条件下的电磁波传播时间数据,分析温度和探针插入深度对TDR测试结果的影响规律,构建白桦、冷杉、小叶杨树种的校准方程;基于MATLAB设计了含水率实时显示软件,介绍其主要功能;基于室外连续监测的小叶杨和白桦活立木含水率数据,验证TDR室外连续监测的有效性。主要结论如下:(1)含水率恒定时,随着温度的降低,TDR测得冷杉和小叶杨电磁波传播时间逐渐减小,且温度对电磁波传播时间的影响程度低于含水率,由实测数据可推知,1℃℃的温差会导致含水率1%左右的测试误差。东北地区不同季节温差巨大,在30℃℃、-2℃℃、-20℃℃下,分别构建了冷杉和小叶杨的反演模型,模型为三次多项式,校准方程的R2>0.99,可以在东北地区的不同季节测试时使用,以提高测试精度。(2)含水率恒定时,TDR测得不同白桦试件的电磁波传播时间均随插入深度的增大而增大。4cm、6cm和8cm探针插入深度下,电磁波传播时间随含水率的增大而增大,对含水率的改变有良好的响应。4cm插入深度时,构建的校准方程的预测精度和拟合精度均最好,且可以减小对活立木树干的损伤。因此使用短探针插入深度是可行的。(3)基于MATLAB设计的含水率实时显示软件可以实现以下三个功能:①可以手动输入不同树种反演模型的参数,保证对所有树种的通用性。②可以实时显示电磁波传播时间、温度、测量时间、含水率等数据。③可以实时显示含水率随时间变化的折线图,并可以保存折线图。(4)室外小叶杨和白桦活立木含水率的连续监测结果表现出相近的规律,一天之内含水率随时间的变化趋势一致,自中午12点左右开始,含水率持续缓慢下降,在第二天早上7点、8点左右开始逐步回升。说明TDR方法可以有效反映活立木含水率的变化趋势,用于连续监测不同树种活立木含水率。