2025年大学《地球物理学》专业题库- 地球物理学在农业科学中的应用

2025年大学《地球物理学》专业题库——地球物理学在农业科学中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题1.在利用电阻率法探测土壤含水量时，通常情况下，土壤含水量增加，其电阻率会如何变化？A.增加B.减小C.不变D.先增加后减小2.电磁法在农业应用中，利用的是土壤或植物的哪种性质？A.重力异常B.磁性差异C.电磁感应特性D.地震波传播速度差异3.重力法在农业上主要用于探测什么？A.土壤的密度分布B.地下水位深度C.作物冠层的电学性质D.农田的微地貌形态4.地球物理方法测量土壤电导率，其主要反映的是土壤的什么性质？A.机械强度B.化学成分C.物理结构D.水分含量和电解质浓度5.下列哪项技术主要利用植物冠层对电磁场的散射和吸收效应来估算植被水分状况？A.土壤电阻率法B.无人机电磁测量C.地下电磁感应法D.微重力法6.在地球物理反演土壤参数时，如果反演结果与实际测量值偏差较大，可能的原因不包括？A.模型参数选择不当B.仪器测量误差C.野外数据采集质量不高D.土壤是均匀的7.地球物理方法监测地下水位，主要依据的是地下介质在哪些物理量上的差异？A.密度、磁化率B.电导率、磁性C.重力、电阻率D.压力、温度8.利用地球物理方法进行农田土壤墒情监测，其优势在于？A.只能进行点测量B.成本非常低廉C.可进行大面积快速原位探测D.对土壤类型无要求9.生物电阻率（BPR）是指什么？A.植物茎秆的电阻率B.动物体内组织的电阻率C.植物冠层对电磁场的响应函数D.土壤中生物体影响的电阻率10.将多种地球物理方法结合用于农田探测，其目的是什么？A.降低成本B.简化数据处理C.提高探测精度和可靠性，实现信息互补D.减少仪器操作复杂度二、填空题1.地球物理方法在农业科学中的应用，其核心原理是利用不同介质（如土壤、植物、水分）在______、______等地球物理性质上的差异进行探测和参数反演。2.电阻率法测量土壤电导率时，常用的装置电极排列方式有______和______。3.电磁法根据发射电流频率的不同，可分为高频电磁法、中频电磁法和低频电磁法，其中中频电磁法常用于______探测。4.地下电磁感应法可以用来探测浅层地下水的______和______。5.土壤介质的电导率主要受土壤水分含量、土壤颗粒成分、______和______等因素影响。6.植物冠层电阻率与其含水量和叶绿素含量等生理指标存在相关性，这是地球物理方法监测作物______和______的基础。7.地球物理方法在农田水利管理中，可用于______分布图绘制、______监测以及灌溉效果评估等。三、名词解释1.电磁感应2.生物电阻率3.地球物理反演4.精准农业四、简答题1.简述电阻率法测土壤含水量的基本原理。2.与电阻率法相比，电磁法在探测土壤电导率方面有哪些优点？3.简述利用地球物理方法进行作物长势监测的可能途径。4.影响地球物理方法在农业中应用效果的主要因素有哪些？五、计算题假设使用一台发射频率为1kHz的电磁仪，在探测某农田时，测得地表视电阻率为100Ω·m。已知该土壤主要由砂质壤土组成，含水量约为15%。请简述如何利用该数据信息（或说明需要哪些额外信息）来估算该土壤的田间持水量范围？（提示：可以结合经验公式或概念进行阐述）六、论述题论述地球物理方法在精准农业发展中的潜在作用和面临的挑战。试卷答案1.B2.C3.A4.D5.B6.D7.C8.C9.D10.C1.电导率地磁场2.温差电偶四线法3.地下水4.位阻储量5.阳离子交换量有机质含量6.水分胁迫养分状况7.土壤电导率分布图地下水动态1.电磁感应2.指植物体（通常是叶片）对电磁场的响应程度，通常用特定频率的电磁场作用下测得的阻抗或电阻来表征。3.指根据野外采集的地球物理数据，通过建立地球物理场与地质体（或环境参数）之间关系的模型，反推地质体性质或参数的过程。4.指利用现代信息技术，根据地球物理、遥感、地理信息系统等多种技术手段获取农田信息，实现对农业生产要素的精准监测、诊断和管理的技术体系。1.电阻率法通过测量土壤的电阻率，而土壤电阻率与土壤含水量密切相关。含水量增加，自由水增多，导电能力增强，电阻率降低。通过建立电阻率与含水量的经验关系式或利用仪器的标定曲线，即可估算土壤含水量。2.电磁法具有非接触、快速、连续测量等优点，特别适用于大面积探测。它可以直接测量土壤的电导率，而电导率能更直接地反映水分和可溶性盐的含量。相比电阻率法，电磁法通常不受土壤温度变化影响较大，且测量效率更高。3.地球物理方法可以通过测量植物冠层的电阻率或电磁响应。冠层电阻率受叶片含水量、叶绿素含量、叶片厚度等因素影响，这些因素与作物的水分胁迫和营养状况密切相关。通过建立冠层物理参数与生理指标的关系模型，可以实现作物长势的监测。4.主要因素包括：土壤本身的物理化学性质（如成分、结构）、水分和盐分分布、植被覆盖情况、仪器性能和参数设置、野外数据采集的布设方式和质量、数据处理和反演方法的合理性等。6.利用视电阻率估算田间持水量，需要知道视电阻率与含水量的经验关系或标定曲线。由于视电阻率是地表一个区域的平均响应，且受土壤类