坡地物質傳輸

目錄
總序一
總序二
總序三
前言
第1章 植物生長與田間水循環(huán) 1
1.1 植物葉面和莖稈截留特征 1
1.1.1 測定方法 1
1.1.2 浸泡法與人工降雨法測定截留量 2
1.1.3 截留量與植物特征參數(shù)的相關性 6
1.1.4 植物葉片與莖截留量 8
1.2 黃土塬區(qū)小麥和玉米地的水循環(huán)特征 8
1.2.1 研究方法 8
1.2.2 自然降雨條件下玉米冠層截留特征及影響因素 11
1.2.3 黃土塬區(qū)小麥和玉米地蒸散特征及主控因素 16
1.3 黃土塬區(qū)蘋果園的水循環(huán)特征 21
1.3.1 研究方法 21
1.3.2 蘋果園降雨再分配特征 24
1.3.3 不同降雨年型的蘋果園蒸散特征 29
1.3.4 降雨和土壤入滲與蒸散的關系 32
1.4 水蝕風蝕交錯區(qū)干燥化土壤植被恢復 33
1.4.1 試驗方法 33
1.4.2 不同植被恢復方式下土壤水分變化特征 35
1.4.3 多年限土地平均含水量變化特征 35
1.4.4 多年限土地剖面含水量變化特征 37
1.4.5 紫花苜蓿地降雨入滲和產流產沙特征 38
參考文獻 46
第2章 植被生長與土壤理化性質 47
2.1 植物生長特征 48
2.1.1 植物株高的增長特征 49
2.1.2 植物蓋度的增長特征 50
2.1.3 植物地上生物量的增長特征 51
2.1.4 地下生物量的增長特征 52
2.1.5 植物生長的數(shù)學模型 53
2.1.6 植物的耗水特性和水分利用效率 57
2.2 植物生長過程中土壤理化性質的變化特征 58
2.2.1 土壤物理性質的變化特征 58
2.2.2 土壤養(yǎng)分含量的變化特征 66
2.3 土壤理化性質與植物生長的關系 76
2.3.1 土壤養(yǎng)分與植物生長的關系 76
2.3.2 土壤物理性質與地下生物量的關系 95
參考文獻 100
第3章 供水特征與坡地物質傳輸 101
3.1 雨滴動能對坡地水土養(yǎng)分徑流流失特征的影響 101
3.2 降雨強度對坡地物質傳輸?shù)挠绊?104
3.2.1 坡地產流產沙特征 104
3.2.2 降雨強度對徑流氮磷流失特征的影響 105
3.2.3 降雨強度對土壤水分和養(yǎng)分含量垂直分布影響 108
3.3 降雨雨型對坡地物質傳輸?shù)挠绊?110
3.3.1 降雨雨型對坡地產流、產沙和養(yǎng)分流失特征的影響 110
3.3.2 降雨強度發(fā)生時間對產流、產沙及養(yǎng)分流失特征的影響 112
3.3.3 不同降雨雨型下單寬流量與產沙率及養(yǎng)分流失率的關系 119
3.3.4 降雨雨型對坡地水流動力學特性的影響 122
3.3.5 不同降雨雨型下水蝕動力參數(shù)變化特征分析 126
3.4 間歇性降雨對坡地徑流-土壤侵蝕-養(yǎng)分流失的影響 129
3.4.1 間歇性降雨時坡地徑流、侵蝕及養(yǎng)分流失的特征 129
3.4.2 降雨次數(shù)對坡地徑流、土壤侵蝕及養(yǎng)分流失總量的影響 135
3.5 上方來水流量與坡地物質傳輸 136
3.5.1 產流、產沙和養(yǎng)分流失的特征 136
3.5.2 上方來水的水流動力學特征 139
3.5.3 水流動力學參數(shù)與徑流泥沙和養(yǎng)分流失的關系 143
3.6 上方來水條件下的坡地物質傳輸 146
3.6.1 植被蓋度對坡地物質傳輸?shù)挠绊?146
3.6.2 碎石覆蓋對坡地物質傳輸?shù)挠绊?151
3.7 自然降雨下的坡地物質傳輸 156
3.7.1 降雨量與徑流深的關系 156
3.7.2 降雨量與侵蝕量的關系 158
3.7.3 降雨強度與徑流深和侵蝕量的關系 159
3.7.4 徑流泥沙和養(yǎng)分流失的變化特征 159
3.7.5 徑流中硝態(tài)氮與銨態(tài)氮的濃度和流失量 161
3.7.6 泥沙中氮磷含量和流失量 163
參考文獻 164
第4章 土壤和地形特征與坡地物質傳輸 165
4.1 土壤質地與坡地物質傳輸 165
4.2 土壤初始含水量與坡地物質傳輸 169
4.2.1 土壤初始含水量對平均入滲率及平均徑流深的影響 169
4.2.2 土壤初始含水量對總產沙量的影響 170
4.2.3 土壤初始含水量對徑流氮磷濃度的影響 171
4.2.4 土壤初始含水量對土壤氮磷垂直分布的影響 173
4.2.5 土壤初始含水量對氮磷徑流流失率的影響 174
4.3 坡長與坡地物質傳輸 176
4.3.1 小尺度坡長對坡地物質傳輸?shù)挠绊?176
4.3.2 中尺度坡長對坡地物質傳輸?shù)挠绊?178
4.4 坡度與水土養(yǎng)分流失 188
4.4.1 坡度對粉壤土坡地水土養(yǎng)分流失的影響 188
4.4.2 坡度對砂壤土坡地水土養(yǎng)分流失的影響 195
4.5 坡形與坡地物質傳輸 197
4.5.1 坡形對坡地產流的影響 198
4.5.2 坡形對坡地產沙的影響 199
4.5.3 坡形對坡地養(yǎng)分流失的影響 200
4.5.4 坡形、施加PAM與坡地物質傳輸 203
參考文獻 209
第5章　土壤結構改良與坡地物質傳輸 211
5.1 施加PAM與坡地物質傳輸 211
5.1.1 坡度對PAM調控坡地物質傳輸?shù)挠绊?212
5.1.2 PAM施量對坡地物質傳輸?shù)挠绊?219
5.1.3 PAM施用位置對坡地水土養(yǎng)分流失的影響 235
5.2 施加羧甲基纖維素鈉對坡地土壤侵蝕及養(yǎng)分流失的影響 240
5.2.1 CMC-Na對土壤團粒結構的影響 240
5.2.2 CMC-Na施量對產流過程的影響 241
5.2.3 CMC-Na施量對產沙過程的影響 242
5.2.4 CMC-Na對坡地養(yǎng)分流失過程的影響 244
5.3 條施納米碳與坡地物質傳輸 246
5.3.1 條施納米碳對產流過程的影響 247
5.3.2 條施納米碳對產沙過程的影響 250
5.3.3 條施納米碳對徑流養(yǎng)分流失過程的影響 253
5.3.4 降雨強度對納米碳施用地水土養(yǎng)分流失的影響 262
參考文獻 271
第6章 地面覆蓋與坡地物質傳輸 272
6.1 落葉層厚度對坡地徑流養(yǎng)分流失的影響 272
6.1.1 落葉層厚度對產流特征的影響 272
6.1.2 落葉層貯水量估算 273
6.1.3 落葉層厚度對徑流養(yǎng)分濃度的影響 274
6.1.4 落葉層厚度對徑流養(yǎng)分流失總量的影響 276
6.1.5 落葉層厚度對土壤剖面養(yǎng)分分布的影響 276
6.2 秸稈覆蓋量對坡地物質傳輸?shù)挠绊?278
6.2.1 秸稈覆蓋量對坡地水土養(yǎng)分流失過程的影響 278
6.2.2 秸稈覆蓋量對坡地水流動力學特征的影響 281
6.3 植物對坡地物質傳輸?shù)挠绊?284
6.3.1 植物對坡地水文過程的影響 285
6.3.2 植物對產沙過程的影響 291
6.3.3 植物對土壤養(yǎng)分流失的影響 306
6.4 碎石覆蓋對坡地物質傳輸?shù)挠绊?321
6.4.1 碎石覆蓋對地表徑流過程的影響 321
6.4.2 碎石覆蓋對土壤侵蝕的影響 326
6.4.3 碎石覆蓋對坡地水土養(yǎng)分流失的影響 338
參考文獻 341
第7章 植被過濾帶與坡地物質傳輸 342
7.1 概述 343
7.2 植被過濾帶長度對坡地物質傳輸?shù)挠绊?344
7.2.1 過濾帶植物生長狀況 344
7.2.2 植被過濾帶長度對徑流削減效果的影響 344
7.2.3 植被過濾帶長度對徑流中吸附態(tài)氮、磷流失量的影響 345
7.2.4 植被過濾帶長度對溶解態(tài)氮、磷削減效果的影響 347
7.2.5 植被過濾帶長度對總氮、總磷削減效果的影響 348
7.2.6 相關性分析 349
7.3 植物類型對植被過濾帶徑流養(yǎng)分削減效果的影響 349
7.3.1 不同類型植物的生長狀況 350
7.3.2 不同類型植被過濾帶對徑流削減效果的影響 350
7.3.3 不同類型植被過濾帶對徑流中吸附態(tài)氮、磷流失總量的影響 351
7.3.4 不同類型植被過濾帶對溶解態(tài)氮、磷削減效果的影響 352
7.3.5 不同類型植被過濾帶對總氮、總磷削減效果的影響 353
7.3.6 相關性分析 354
7.4 植物種植密度對徑流養(yǎng)分削減效果的影響 355
7.4.1 不同種植密度的植物生長狀況 355
7.4.2 種植密度對徑流削減效果的影響 356
7.4.3 種植密度對徑流中吸附態(tài)氮、磷流失量的影響 356
7.4.4 種植密度對溶解態(tài)氮、磷削減效果的影響 357
7.4.5 種植密度對徑流總氮、總磷削減效果的影響 358
7.4.6 相關性分析 359
7.5 植被過濾帶作用下徑流養(yǎng)分傳輸數(shù)學模型 360
7.5.1 模型建立 360
7.5.2 參數(shù)確定 363
7.5.3 模型參數(shù)推求與模型評估 363
參考文獻 365
第8章 坡地物質傳輸數(shù)學模型 367
8.1 坡地產匯流數(shù)學模型 367
8.1.1 降雨條件下坡地產匯流數(shù)學模型 367
8.1.2 上方來水條件下坡地產匯流數(shù)學模型 374
8.2 水流沖刷下的土壤侵蝕模型 403
8.2.1 坡地土壤侵蝕模型的建立 403
8.2.2 土壤侵蝕模型參數(shù)確定與準確性評估 406
8.2.3 下墊面條件對模型參數(shù)的影響 409
8.3 土壤養(yǎng)分向地表徑流傳遞的數(shù)學模型 415
8.3.1 降雨條件下土壤養(yǎng)分向地表徑流傳遞的混合深度模型 415
8.3.2 基于降雨分散能力的土壤養(yǎng)分向徑流傳遞模型 428
8.3.3 水流沖刷下土壤養(yǎng)分向地表徑流傳遞的有效混合深度模型 441
8.3.4 水流沖刷下土壤養(yǎng)分向地表徑流傳遞的等效混合深度模型 446
8.3.5 基于水流分散能力的土壤養(yǎng)分向徑流傳遞模型 451
8.4 考慮降雨雨型影響的坡地水土養(yǎng)分傳輸數(shù)學模型 457
8.4.1 數(shù)學模型 457
8.4.2 模型參數(shù)確定 460
8.4.3 模型評估 461
8.5 次降雨土壤硝態(tài)氮隨地表徑流流失的經驗公式 465
8.5.1 坡地土壤硝態(tài)氮徑流流失公式的建立 465
8.5.2 經驗公式參數(shù)的確定 468
8.5.3 經驗公式構建與評價 472
參考文獻 474