土地利用变化的土壤水文效应研究 以东南丘陵区为例
作者：吕立刚 著
出版时间：2018年版
内容简介
《土地利用变化的土壤水文效应研究：以东南丘陵区为例》按照“现象机制—模型模拟—拓展应用”的研究框架，选取太湖流域丘陵区的南京市高淳区东坝镇青山茶厂的2个相邻但用地类型不同的坡面：竹林和茶园（2001年前由竹林开发而来），分别代表太湖流域丘陵坡地的典型生态型用地和经济型用地。首先，构建了茶园和竹林土壤水分监测体系：高空间分辨率（8m）的手动监测点77个，其中茶园39个，竹林38个；高频连续（5min）的土壤水分自动监测系统6个，其中茶园3个，竹林3个。其次，结合降雨、地形和土壤性质等，识别出了土壤水分时空分布的主要控制因素。再次，利用Richards方程构建茶园和竹林坡面二维土壤水分运动模型，并依据时间稳定性理论，采用支持向量机方法，集成高空间分辨率的土壤水分手动监测数据和高时间分辨率的自动监测数据，构建了高时空分辨率的坡面土壤水分分布预测模型。最后，基于所构建的土壤水分运动、分布模型，依据土壤水分时空变异主控因素识别的结果，设置了降雨、土壤质地、坡度等多情境模式，预测了茶园和竹林坡面壤中流的变化特征，识别了茶园和竹林坡面在年度、季节、月份等不同时间尺度上土壤水分分布变化显著的区域，解译了土壤水分分布变化的冷热时间和区域，进而揭示太湖流域丘陵生态型用地向经济型改变对关键土壤水文过程、机制及其控制因素的影响。
《土地利用变化的土壤水文效应研究：以东南丘陵区为例》的研究结果可为基于面源营养盐流失的削减和拦截的土地利用优化设计提供科学依据。
目录
前言
第1章 绪论
1．1 研究背景和意义
1．2 国内外相关研究进展
1．2．1 土壤水分基本概念及监测方法
1．2．2 土壤水分时空变异及主要控制因素
1．2．3 土壤水分分布运动及其模拟和预测
1．2．4 土壤水分分布变化的冷热点时间和区域识别
1．2．5 土地利用变化对土壤水文过程的影响
1．2．6 研究进展总结
1．3 研究目标与研究内容
1．3．1 研究目标
1．3．2 研究内容
第2章 研究区概况与数据获取
2．1 研究区概况
2．2 数据获取
2．2．1 监测样点设置
2．2．2 土壤水分监测
2．2．3 土壤性质测定
2．2．4 气象指标监测
2．2．5 地形因子提取
第3章 典型土地利用坡面土壤水分时空变异及其主控因子
3．1 研究区土壤水分干湿时期划分与时空变异分析方法
3．1．1 土壤水分干湿时期划分
3．1．2 土壤水分时空变异分析方法
3．2 典型土地利用坡面土壤水分时空变异特征
3．2．1 土壤水分时间变化特征
3．2．2 土壤水分分布空间结构
3．2．3 土壤水分分布空间格局
3．2．4 土壤水分时间稳定性
3．3 典型土地利用坡面土壤水分空间变异主控因子
3．3．1 主控因子识别
3．3．2 主控因子贡献程度
3．4 本章小结
第4章 典型土地利用坡面土壤水分运动分布模拟
4．1 典型土地利用坡面二维土壤水分运动模拟
4．1．1 坡面二维土壤水分运动模型构建
4．1．2 茶园坡面土壤水分运动模拟及验证
4．1．3 竹林坡面土壤水分运动模拟及验证
4．1．4 典型土地利用坡面土壤水分运动特征
4．2 典型土地利用坡面土壤水分空间分布高时空分辨率模拟
4．2．1 坡面土壤水分空间分布高时空分辨率模型构建
4．2．2 茶园土壤水分空间分布模拟
4．2．3 竹林土壤水分空间分布模拟
4．2．4 典型土地利用坡面土壤水分空间分布模拟差异
4．3 本章小结
第5章 典型土地利用坡面土壤水分运动分布过程解析
5．1 基于二维土壤水分运动模型的典型土地利用坡面壤中流通量估算
5．1．1 情境设置和敏感性分析
5．1．2 典型土地利用坡面壤中流通量多情景估算
5．1．3 典型土地利用坡面壤中流通量的主控因素及实践指导
5．2 基于高时空分辨率的典型土地利用坡面土壤水分分布冷热点识别
5．2．1 冷热点时间和区域识别方法
5．2．2 典型土地利用坡面土壤水分分布变化的冷热点区域
5．2．3 典型土地利用坡面土壤水分分布变化的冷热点时间
5．2．4 典型土地利用坡面土壤水分分布变化的时间、区域的冷热点差异及实践指导
5．3 本章小结
第6章 总结与展望
6．1 主要结论
6．2 研究展望
参考文献
附录
插图目录
表格目录
索引
后记
