《山地防护林水土保持水文生态效益及其信息系统》求取 ⇩

第一章山地防护林水土保持、水文生态效益及其信息系统研究进展与评述1

第一节山区水土流失与山地防护林效益1

一、山区水土流失及其危害1

二、山地防护林效益2

第二节 国内外防护林水土保持效益研究现状3

第三节国内外森林水文生态作用研究现状5

一、集水区森林水文生态作用研究6

（一）国外集水区森林水文生态作用研究6

（二）国内集水区森林水文生态作用研究9

二、过程分割森林水文生态作用研究10

（一）林冠截留10

（二）林地枯落物吸持水11

（三）林地土壤水分入渗及贮水11

（四）林地蒸发散11

第四节国内外森林水土保持、水文生态效益评价研究现状12

一、评价方法12

二、评价指标15

（一）林冠层的水文生态效益15

（二）枯枝落叶层的水文生态效益15

（三）森林土壤层的水文生态效益16

（四）森林的水源涵养效益16

（五）森林的保土拦沙效益18

（六）森林净化水质效益19

第五节山地防护林水土保持、水文生态效益信息系统的研究现状19

第二章研究区域概况与研究方法23

第一节三峡库区概况23

一、三峡库区自然条件23

二、植物资源特点及其评价24

（一）植被类型与现状25

（二）库区植被特点26

（三）经济植物27

三、土地资源特点利用现状及生产潜力27

（一）土地资源特点27

（二）土地资源利用现状30

（三）土地资源利用存在的问题32

四、水土流失严重、生态环境日趋恶化34

五、社会经济条件36

第二节研究区域概况38

一、研究流域社会经济条件概述39

二、研究流域自然条件概况40

（一）气象及水文40

（二）地貌及地形41

（三）地质及岩石42

（四）土壤43

（五）植被43

（六）土壤侵蚀形式44

（七）下岸溪小流域土壤侵蚀潜在危险性45

三、土地利用现状及其分析46

（一）土地利用现状46

（二）土地利用现状初步分析46

第三节研究内容与研究途径49

一、主要研究内容49

（一）坡面土壤流失量及其时间分布研究49

（二）坡面防护林水文生态效益研究49

（三）山地防护林对流域径流与产沙的影响49

（四）山地防护林水土流失和水文生态效益信息管理系统的研究49

二、研究途径50

第四节坡面土壤流失研究方法51

一、观测区类型51

二、观测区布设51

三、微型小区土壤流失观测53

第五节坡面防护林水文生态效益观测研究方法54

一、径流场观测方法54

二、人工降雨试验研究方法56

（一）主要技术参数57

（二）人工降雨器的率定58

（三）人工降雨试验小区的布设59

第六节防护林对流域径流与产沙的影响观测61

一、实验流域的布设61

（一）实验流域和测流断面的选择61

（二）平坦V形堰的设计61

二、对比实验流域的布设64

（一）对比实验流域的布置64

（二）三角剖面堰的设计66

（三）雨量、水面蒸发、水位、流量、泥沙观测和整编67

第七节山地防护林水土流失水文生态效益信息系统研究方法73

一、实验流域防护林体系图形数据库、属性数据库的建立74

二、建立实验流域防护林体系水文生态效益评价指标体系和模型74

三、实验流域防护林体系水文生态效益评价预测74

第三章防护林水土保持、水文生态效益研究成果与分析76

第一节林冠截留降雨实验研究76

一、林冠截留的统计分析76

（一）透过降雨76

（二）干流77

（二）林冠截留78

二、林冠截留的理论模型81

三、林下透过降雨特性的分析86

第二节坡面降雨入渗的实验研究88

一、土壤水分入渗动态分析89

二、降雨入渗过程分析90

（一）不同土地利用条件下入渗过程分析90

（二）不同土地利用现状入渗过程分析93

三、不同土地利用条件下降雨入渗量的差异97

第三节坡地径流的实验研究100

一、单点产流分析100

（一）单点产流过程分析100

（二）各试验小区产流量103

二、坡面产流分析105

（一）坡面径流理论及模型的推导105

（二）坡面径流模型的建立112

三、壤中流分析118

（一）壤中流的产生118

（二）坡地壤中流特征的分析121

（三）壤中流特征值分析122

四、坡地径流观测分析123

第四节坡面侵蚀产沙的实验研究127

一、泥沙起动流速与坡面相对平衡坡度分析127

（一）泥沙起动流速127

（二）坡面相对平衡坡度的研究138

二、坡面土壤流失观测分析154

（一）不同土地利用坡面土壤流失特性154

（二）地面坡度对土壤流失量的影响155

（三）林木覆盖度对土壤流失量的影响161

（四）林下枯落物对土壤流失量的影响164

（五）马尾松纯林与松栎混交林保土差异分析166

（六）坡面土壤流失年内分布特征167

三、坡面侵蚀产沙模型175

（一）坡面侵蚀产沙模型175

（二）参数的取值177

（三）参数拟合179

（四）参数预测179

（五）参数分析180

（六）模型检验181

（七）模型应用181

四、坡面侵蚀产沙的系统动力学分析182

（一）土壤流失系统中正反馈回路和负反馈回路的行为分析183

（二）土壤流失预测预报信息系统构成与建立190

（三）坡面土壤侵蚀产沙的系统模拟201

第五节径流水质的实验研究213

一、水质指标213

二、水质动态变化214

（一）林外雨、林内雨及坡面流的水质变化情况214

（二）地表径流与壤中流的水质比较216

（三）地表径流与小堰、大堰的水质比较217

三、不同土地利用条件下径流水质比较218

第六节林草植被改良土壤作用分析220

一、分析方法220

二、土壤改良作用的量化分析221

第七节森林变化对流域径流、泥沙和水质的影响分析225

一、森林减少对年径流深的影响225

（一）大中流域森林减少对年径流深的影响225

（二）实验小流域森林变化对年径流深的影响228

二、森林变化对枯水期径流的影响228

三、森林变化对洪水的影响231

（一）森林变化对洪枯比的影响231

（二）森林变化对洪峰流量的影响232

四、森林变化对泥沙的影响233

（一）森林减少对悬移质输沙量的影响233

（二）森林变化对下岸溪含沙量、输沙量的影响236

五、森林变化对水质的影响236

第八节流域水文模型的应用分析238

一、三水源新安江模型的应用238

（一）流域产流计算238

（二）蒸散发计算241

（三）流域汇流计算242

（四）模型参数的调试和检验243

（五）模拟结果243

二、SCS模型的应用243

（一）SCS模型的产流结构245

（二）SCS模型的汇流结构248

（三）SCS模型的应用分析249

第四章山地防护林水土保持、水文生态效益信息系统的建立与应用252

第一节研究内容与研究方法252

一、研究内容252

二、研究方法252

（一）流域综合调查252

（二）实验流域防护林体系图形数据库、属性数据库的建立252

（三）建立实验流域防护林体系水文生态效益评价指标体系和模型库253

（四）实验流域防护林体系水文生态效益评价预测254

（五）全面组装各子系统，建立山地防护林水土保持水文生态信息系统254

第二节信息系统总体设计254

一、系统的总体设计原则254

（一）系统性254

（二）实用性254

（三）通用性254

（四）可扩充性255

二、系统的总体结构与功能设计255

（一）系统的结构与功能255

（二）系统的环境设计255

第三节属性数据库管理子系统259

一、属性数据库管理子系统的结构与功能设计259

（一）数据库结构操作259

（二）数据输入259

（三）数据库操作260

（四）属性查询统计260

（五）报表输出260

二、实验流域资源数据库的建立260

（一）属性数据库设计260

（二）数据编码263

第四节图形数据库管理子系统266

一、图形数据库管理子系统的结构与功能设计266

二、二维地块（多边形）图形数据库的设计268

（一）图形输入268

（二）图形转换269

（三）图形操作269

（四）信息提取269

（五）图形输出269

三、三维数字地形模型的建立270

（一）数字地形模型子系统的构成270

（二）数字地形模型建立的程序及内容270

第五节模型库管理子系统272

一、模型库管理子系统结构272

二、基础模型272

（一）多元统计模型272

（二）系统工程模型272

（三）数值计算模型272

三、水土保持水文生态效益专业模型273

（一）数理模型274

（二）统计模型276

第六节山地防护林水土保持水文生态效益指标体系280

一、指标体系设置的原则282

二、山地防护林水土保持水文生态效益指标体系283

（一）山地防护林体系水土保持水文生态效益描述指标体系283

（二）山地防护林体系水土保持水文生态效益评价指标体系290

（三）山地防护林体系水土保持水文生态效益决策支持指标体系294

三、实验流域水土保持水文生态效益指标体系的建立295

（一）实验流域描述指标体系的构成295

（二）实验流域评价指标体系的建立295

（三）实验流域决策支持指标体系310

（四）实验流域防护林体系水土保持水文生态效益描述指标与评价指标的计算机实现312

第七节山地防护林水土保持水文生态效益信息系统的应用312

一、实验流域现状信息查询实例312

二、实验流域防护林水土保持水文生态效益数值的计算与评价312

（一）植被截留量效益计算与评价312

（二）枯落物持水效益的计算与评价313

（三）地表径流效益的计算与评价313

（四）防止土壤流失效益的计算与评价314

（五）壤中流效益的计算与评价318

（六）入渗效益的计算与评价318

（七）水质效益的计算与评价318

（八）实验流域综合效益的计算与评价320

三、实验流域防护林体系水土保持水文生态效益的预测与分析323

（一）不同降雨条件下的水文生态效益323

（二）不同植被条件下的水文生态效益324

参考文献327

附表1各地类不同降雨条件下的综合评价指标338

附表2不同降雨条件下各地类的综合评价预测指标344

附表32000年下岸溪流域的水文生态效益预测指标350

附表42010年下岸溪流域的水文生态效益预测指标356