目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 非點(diǎn)源污染現(xiàn)狀 2
1.2 土壤養(yǎng)分流失的影響因素 5
1.2.1 地形 5
1.2.2 降雨 6
1.2.3 土壤 7
1.2.4 植被 8
1.2.5 土地利用類型 8
1.2.6 耕作管理 9
1.3 土壤養(yǎng)分流失的研究方法 10
1.3.1 野外實(shí)地監(jiān)測(cè) 10
1.3.2 模擬降雨試驗(yàn) 12
1.3.3 模型模擬 12
1.4 土壤養(yǎng)分流失的控制 13
1.4.1 最佳管理措施 14
1.4.2 耕作方式 15
1.4.3 生態(tài)工程 15
參考文獻(xiàn) 19
第一篇 土壤養(yǎng)分空間變異性及其影響因素
第2章 坡耕地土壤養(yǎng)分剖面分布 29
2.1 土壤樣品采集與測(cè)定 29
2.2 不同深度下土壤屬性的統(tǒng)計(jì)特征 30
2.3 不同深度下土壤屬性的空間結(jié)構(gòu) 32
2.4 空間插值 34
2.5 空間自相關(guān)分析 36
參考文獻(xiàn) 37
第3章 水土保持措施下的土壤養(yǎng)分空間分布特征 39
3.1 樣品采集與數(shù)據(jù)分析 39
3.1.1 研究區(qū)概況 39
3.1.2 樣品采集與分析 40
3.1.3 統(tǒng)計(jì)分析與空間插值 41
3.2 土壤有機(jī)碳空間分布特征 41
3.2.1 土壤有機(jī)碳的統(tǒng)計(jì)特征 41
3.2.2 土壤有機(jī)碳的空間結(jié)構(gòu) 42
3.2.3 土壤有機(jī)碳的空間分布 43
3.2.4 不同土地利用類型下土壤有機(jī)碳含量及容重分析 44
3.2.5 土壤有機(jī)碳密度估算 44
3.3 土壤全氮空間分布特征 46
3.3.1 土壤全氮的統(tǒng)計(jì)特征 46
3.3.2 土壤全氮的空間結(jié)構(gòu) 47
3.3.3 土壤全氮的空間分布 48
3.3.4 不同土地利用類型下土壤全氮含量及容重分析 48
3.3.5 土壤全氮密度估算 49
3.4 土壤磷素空間分布特征 49
3.4.1 土壤磷素的統(tǒng)計(jì)特征 49
3.4.2 土壤磷素的空間結(jié)構(gòu) 50
3.4.3 土壤磷素的空間分布 51
3.4.4 不同土地利用類型下土壤磷素的有效性分析 52
參考文獻(xiàn) 53
第4章 流域土壤氮、磷的空間分布特征 54
4.1 樣品采集與數(shù)據(jù)分析 54
4.1.1 土壤樣品采集和測(cè)定 54
4.1.2 數(shù)據(jù)分析與處理方法 55
4.2 流域土壤氮素空間分布特征 56
4.2.1 土壤氮素的統(tǒng)計(jì)特征 56
4.2.2 土壤氮素的空間結(jié)構(gòu) 58
4.2.3 土壤氮素的空間分布 59
4.2.4 土壤氮素的密度 60
4.2.5 土壤氮素的儲(chǔ)量 61
4.3 流域土壤磷素空間分布特征 61
4.3.1 土壤磷素的統(tǒng)計(jì)特征 61
4.3.2 土壤磷素的空間結(jié)構(gòu) 62
4.3.3 土壤磷素的空間分布 64
4.3.4 土壤磷素的密度 65
4.3.5 土壤磷素的儲(chǔ)量 65
4.4 土壤氮、磷空間分布及其影響因素 65
4.5 流域氮、磷分布與土壤侵蝕強(qiáng)度的關(guān)系 66
參考文獻(xiàn) 68
第5章 土壤養(yǎng)分分布的粒度效應(yīng) 69
5.1 數(shù)據(jù)分析方法 70
5.1.1 土壤樣品測(cè)定 70
5.1.2 數(shù)據(jù)分析與處理方法 70
5.2 土壤顆粒與分形特征 71
5.2.1 分形維數(shù)與土壤粒徑分布的關(guān)系 71
5.2.2 不同土地利用類型下土壤粒徑的分形特征分析 74
5.3 土壤粉黏粒特征分析 75
5.3.1 土壤粉黏粒的統(tǒng)計(jì)特征分析 75
5.3.2 土壤粉黏粒的空間結(jié)構(gòu)分析 76
5.3.3 土壤粉黏粒的空間插值分析 77
5.3.4 不同土地利用類型下土壤粉黏粒含量及容重分析 77
5.3.5 土壤粉黏粒密度估算 78
5.4 土壤顆粒分形特征與地形因子的關(guān)系 79
5.4.1 土壤顆粒分形與地形因子的相關(guān)關(guān)系 79
5.4.2 玉米地在不同坡度下的土壤顆粒分形維數(shù) 80
5.5 土壤全氮與土壤顆粒及土壤顆粒分形維數(shù)的相關(guān)關(guān)系 81
5.6 有機(jī)碳在土壤團(tuán)聚體不同粒級(jí)的分布 83
5.6.1 不同粒徑下土壤團(tuán)聚體分布 84
5.6.2 不同土地利用類型下土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量 85
5.6.3 土壤團(tuán)聚體各粒級(jí)有機(jī)碳分布特征 85
5.6.4 土地利用類型對(duì)團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量粒徑分布的影響 87
5.6.5 土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量均值的情景模擬 88
參考文獻(xiàn) 89
第二篇 坡面水土保持措施對(duì)水土-養(yǎng)分流失過(guò)程的調(diào)控機(jī)理
第6章 坡面微地形量化及其與產(chǎn)流產(chǎn)沙的關(guān)系 93
6.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析 94
6.1.1 試驗(yàn)材料及預(yù)處理 94
6.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 94
6.1.3 數(shù)據(jù)處理及分析 94
6.2 坡面微地形變化特征 96
6.3 坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙特征 98
6.4 坡面微地形與產(chǎn)流產(chǎn)沙的關(guān)系 100
參考文獻(xiàn) 101
第7章 模擬降雨條件下農(nóng)地坡面徑流氮、磷流失特征 102
7.1 模擬降雨試驗(yàn)設(shè)計(jì) 102
7.2 農(nóng)地坡面氮素流失特征 104
7.2.1 坡面地表徑流產(chǎn)流特征 104
7.2.2 坡面壤中流產(chǎn)流特征 105
7.2.3 坡面地表徑流氮素流失過(guò)程 105
7.2.4 坡面壤中流氮素流失特征 107
7.2.5 坡面總氮素流失特征 107
7.3 農(nóng)地坡面磷素流失特征 108
7.3.1 不同雨強(qiáng)下的坡面產(chǎn)流特征 108
7.3.2 坡面地表徑流磷素流失特征 109
7.3.3 坡面壤中流磷素流失特征 110
7.3.4 坡面總磷素流失特征 111
參考文獻(xiàn) 112
第8章 不同植被覆蓋與耕作措施的產(chǎn)流-產(chǎn)沙-養(yǎng)分輸移過(guò)程 114
8.1 不同植被覆蓋與耕作措施下的坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程 115
8.1.1 不同植被覆蓋與耕作措施下的坡面產(chǎn)流過(guò)程 115
8.1.2 不同植被覆蓋與耕作措施下的坡面產(chǎn)沙過(guò)程 119
8.1.3 不同植被覆蓋與耕作措施下產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程的差異性 120
8.1.4 模擬降雨過(guò)程中的土壤水分變化過(guò)程及特征 122
8.2 不同植被覆蓋與耕作措施下坡面氮、磷流失特征 125
8.2.1 氮素流失過(guò)程 125
8.2.2 磷素流失過(guò)程 128
8.2.3 坡面徑流氮、磷流失過(guò)程的差異性分析 130
8.3 植被覆蓋與耕作措施對(duì)坡面水-沙-養(yǎng)分過(guò)程的調(diào)控作用 131
8.3.1 不同植被覆蓋與耕作措施下坡面水沙關(guān)系 131
8.3.2 植被的水沙調(diào)控對(duì)氮、磷輸出的作用機(jī)制 133
參考文獻(xiàn) 135
第9章 草被格局對(duì)坡面水土-養(yǎng)分流失過(guò)程的作用 137
9.1 植被覆蓋條件下坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙與養(yǎng)分流失過(guò)程 138
9.1.1 不同植被覆蓋度坡面產(chǎn)流過(guò)程 139
9.1.2 不同植被覆蓋度坡面產(chǎn)沙過(guò)程 139
9.1.3 不同植被覆蓋度坡面養(yǎng)分流失過(guò)程 140
9.2 草被格局對(duì)坡面養(yǎng)分流失特征的影響 143
9.2.1 不同植被覆蓋下徑流變化過(guò)程 144
9.2.2 徑流總磷流失過(guò)程分析 144
9.2.3 徑流總磷累積流失過(guò)程分析 146
9.3 草被格局對(duì)坡面水土-養(yǎng)分流失動(dòng)力過(guò)程的作用 147
9.3.1 不同植被格局條件下坡面水土流失過(guò)程 148
9.3.2 不同植被格局條件下坡面養(yǎng)分流失過(guò)程 149
9.3.3 不同植被格局下坡面徑流侵蝕功率變化特征 150
9.3.4 坡面徑流侵蝕功率與水土-養(yǎng)分流失關(guān)系 151
參考文獻(xiàn) 152
第三篇 流域水-沙-養(yǎng)分輸移過(guò)程及其對(duì)水土保持措施的響應(yīng)
第10章 流域降雨-徑流過(guò)程及其響應(yīng)關(guān)系 155
10.1 流域降雨特征 155
10.1.1 降雨特征 155
10.1.2 降雨類型劃分 156
10.1.3 侵蝕性降雨的時(shí)間特征 157
10.2 典型降雨-徑流過(guò)程線分析 158
10.2.1 流域典型降雨-徑流過(guò)程 158
10.2.2 鸚鵡溝各子流域典型降雨的徑流過(guò)程 160
10.3 SCS-CN模型中流域水文土壤組的確定 161
10.3.1 SCS模型原理 161
10.3.2 水文土壤組的確定 163
10.3.3 飽和導(dǎo)水率的空間分布特征 164
參考文獻(xiàn) 167
第11章 鸚鵡溝流域土壤侵蝕量及泥沙量估算 168
11.1 流域土壤顆粒粒徑特征 169
11.1.1 流域土壤顆粒粒徑的統(tǒng)計(jì)特征 169
11.1.2 不同土地利用類型下土壤粒徑組成特征 170
11.1.3 不同土地利用類型下土壤容重變化特征 171
11.2 基于RUSLE模型的流域土壤侵蝕特征 172
11.2.1 RUSLE概述 172
11.2.2 降雨侵蝕力因子 172
11.2.3 土壤可蝕性因子 173
11.2.4 坡長(zhǎng)坡度因子 174
11.2.5 植被覆蓋與管理因子 175
11.2.6 水土保持措施因子 176
11.2.7 鸚鵡溝流域年均土壤侵蝕量估算 176
11.3 基于MUSLE的次降雨泥沙量估算 178
11.3.1 次降雨的徑流-泥沙過(guò)程 178
11.3.2 次降雨的泥沙量估算 179
11.3.3 流域泥沙氮素流失量估算 180
參考文獻(xiàn) 181
第12章 鸚鵡溝流域典型降雨的氮、磷輸移機(jī)制 183
12.1 降雨類型對(duì)流域氮、磷輸出的影響 183
12.1.1 數(shù)據(jù)分析 183
12.1.2 降雨類型劃分 184
12.1.3 降雨徑流過(guò)程及氮、磷濃度變化 185
12.1.4 氮、磷負(fù)荷分布及輸移機(jī)制 187
12.2 鸚鵡溝土地利用類型對(duì)徑流氮、磷輸出的影響及尺度效應(yīng) 188
12.2.1 鸚鵡溝不同土地利用類型子流域的氮、磷輸出特征 188
12.2.2 鸚鵡溝流域氮、磷的輸移機(jī)制 194
12.3 流域氮素隨徑流的遷移過(guò)程 202
12.3.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)與研究方法 203
12.3.2 農(nóng)地監(jiān)測(cè)小區(qū)氮素流失特征 205
12.3.3 斷面1氮素平均濃度計(jì)算 207
12.3.4 把口站氮素平均濃度計(jì)算 207
12.3.5 流域產(chǎn)流量分析 208
12.3.6 不同土地利用的氮素流失模數(shù) 210
12.3.7 氮素流失量對(duì)水質(zhì)的影響 210
參考文獻(xiàn) 211
第13章 丹江流域徑流水質(zhì)空間變異研究 213
13.1 研究區(qū)概況 213
13.2 樣品采集與數(shù)據(jù)分析 215
13.3 丹江干流徑流養(yǎng)分空間分布特征 216
13.4 丹江流域沿程小流域徑流養(yǎng)分特征 217
13.5 丹江干流徑流養(yǎng)分與小流域徑流養(yǎng)分特征對(duì)比分析 218
13.6 丹江上游土地利用/景觀格局與水質(zhì)響應(yīng)關(guān)系 220
13.6.1 土地利用的時(shí)間變化特征 220
13.6.2 土地利用的空間變化特征 221
13.6.3 景觀格局演變 222
13.6.4 流域土地利用與水質(zhì)響應(yīng)關(guān)系 224
13.6.5 景觀格局與水質(zhì)響應(yīng)關(guān)系 225
參考文獻(xiàn) 226
第四篇 水土流失與非點(diǎn)源污染治理措施及布局優(yōu)化
第14章 梯田土壤生態(tài)效益與布局優(yōu)化 231
14.1 坡改梯前后土壤機(jī)械組成及分布特征 231
14.1.1 坡耕地土壤機(jī)械組成及分布特征 232
14.1.2 梯田土壤機(jī)械組成及分布特征 232
14.2 坡改梯前后土壤團(tuán)聚體組成及分布特征 233
14.2.1 坡耕地土壤團(tuán)聚體分布特征 233
14.2.2 梯田土壤團(tuán)聚體分布特征 234
14.2.3 坡耕地與梯田土壤團(tuán)聚體變化 235
14.3 坡改梯前后土壤水分特征及其分布規(guī)律 236
14.3.1 坡耕地土壤水分特征 236
14.3.2 梯田土壤水分特征 237
14.3.3 坡耕地土壤水分與梯田土壤水分特征對(duì)比 238
14.4 坡改梯前后土壤養(yǎng)分特征及分布規(guī)律 239
14.4.1 坡耕地土壤養(yǎng)分分布特征 239
14.4.2 梯田土壤養(yǎng)分分布特征 241
14.4.3 坡耕地與梯田土壤養(yǎng)分分布特征對(duì)比 243
14.5 坡改梯土壤質(zhì)量評(píng)價(jià) 244
14.5.1 坡耕地土壤質(zhì)量評(píng)價(jià) 246
14.5.2 梯田土壤質(zhì)量評(píng)價(jià) 247
14.5.3 坡耕地和梯田土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)比 248
14.6 梯田斷面布局研究 248
14.6.1 不同規(guī)格下梯田穩(wěn)定性分析 249
14.6.2 不同規(guī)格下梯田侵蝕量分析 251
14.6.3 水平梯田斷面布局 253
14.6.4 坡式梯田斷面布局 254
參考文獻(xiàn) 256
第15章 生態(tài)溝對(duì)景觀格局和土壤性質(zhì)的影響 257
15.1 生態(tài)溝對(duì)景觀指數(shù)的影響 258
15.1.1 景觀格局指數(shù)的選取 258
15.1.2 景觀特征分析 259
15.1.3 景觀類型斑塊特征指數(shù)變化分析 260
15.1.4 景觀格局特征指數(shù)變化分析 261
15.2 生態(tài)溝對(duì)土壤性質(zhì)的影響 261
15.2.1 集水區(qū)內(nèi)土壤顆粒機(jī)械組成 261
15.2.2 典型坡面土壤顆粒機(jī)械組成 263
15.2.3 集水區(qū)典型用地類型土壤團(tuán)聚體含量變化 266
15.2.4 典型坡面土壤團(tuán)聚體特征 267
15.2.5 集水區(qū)土壤顆粒分形維數(shù)分布特征 268
15.2.6 典型坡面土壤顆粒分形維數(shù)分布特征 269
15.2.7 集水區(qū)土壤可蝕性分析 270
15.2.8 典型坡面土壤可蝕性分析 271
15.2.9 生態(tài)溝對(duì)土壤侵蝕的影響 272
參考文獻(xiàn) 275
第16章 生態(tài)溝對(duì)徑流養(yǎng)分遷移的調(diào)控作用 276
16.1 集水區(qū)土壤養(yǎng)分的統(tǒng)計(jì)特征分析 277
16.2 集水區(qū)土壤養(yǎng)分的空間分布特征 279
16.2.1 水平分布特征 279
16.2.2 垂直分布特征 280
16.3 典型坡面土壤養(yǎng)分分布特征 281
16.3.1 典型坡面土壤樣品采集 281
16.3.2 中心點(diǎn)與生態(tài)橫溝土壤養(yǎng)分分布特征 282
16.3.3 中心點(diǎn)與生態(tài)橫溝土壤養(yǎng)分的坡位變化 283
16.3.4 生態(tài)縱溝溝渠的沿程變化 284
16.4 溝渠進(jìn)出口土壤養(yǎng)分差異性分析 286
16.5 生態(tài)溝及坡面水體樣品采集 287
16.6 不同土地利用類型集水區(qū)生態(tài)溝徑流養(yǎng)分統(tǒng)計(jì)分析 288
16.7 不同土地利用類型次降雨徑流養(yǎng)分含量變化特征 290
16.8 覆蓋度對(duì)集水區(qū)徑流養(yǎng)分的影響 291
16.9 坡面生態(tài)溝徑流養(yǎng)分的變化 292
參考文獻(xiàn) 294