喀斯特地區(qū)植被與土壤層水文效應研究

目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.2 喀斯特林地植被截留研究進展 2
1.3 喀斯特枯落物與土壤層水文效應研究進展 3
1.3.1 喀斯特林地枯落物與土壤層水文效應 3
1.3.2 喀斯特灌木枯落物與土壤層水文效應 4
1.4 喀斯特地區(qū)地表徑流研究進展 5
1.4.1 喀斯特林地地表徑流研究 5
1.4.2 喀斯特林地枯落物地表徑流效應研究 6
第2章 適用于喀斯特山地的人工模擬降雨器研制 8
2.1 設(shè)備總體結(jié)構(gòu)及部件 8
2.1.1 整體結(jié)構(gòu)及工作原理 8
2.1.2 主要部件及型號 9
2.2 降雨特性 11
2.2.1 降雨強度 11
2.2.2 雨滴終點速度 13
2.3 降雨裝置的實用性檢測 13
2.3.1 材料與方法 13
2.3.2 坡面徑流量的變化過程 16
2.3.3 產(chǎn)沙量的變化過程 16
2.3.4 總徑流量與總輸沙量 17
2.3.5 降雨實驗中每小時耗水量 18
2.4 小結(jié) 19
第3章 喀斯特林地植被截留分配效應 20
3.1 研究方法 20
3.1.1 樣地設(shè)置 20
3.2.2 測定方法 21
3.2 大氣降雨特征 22
3.3 樹干流特征 22
3.3.1 針葉林樹干流特征 22
3.3.2 闊葉林樹干流特征 24
3.4 穿透雨特征 25
3.4.1 針葉林穿透雨特征 25
3.4.2 闊葉林穿透雨特征 26
3.5 灌木層截留特征 27
3.5.1 針葉林灌木層截留特征 27
3.5.2 闊葉林灌木層截留特征 28
3.6 林冠截留特征 28
3.6.1 針葉林林冠截留特征 28
3.6.2 闊葉林林冠層截留特征 29
3.7 小結(jié) 30
第4章 喀斯特地區(qū)枯落物與土壤層持水效應 31
4.1 研究區(qū)域與研究方法 31
4.1.1 研究區(qū)概況 31
4.1.2 樣地設(shè)置及樣品采集 31
4.1.3 枯落物持水過程的測定 32
4.1.4 枯落物有效攔蓄量測定 33
4.1.5 土壤物理性質(zhì)的測定 33
4.2 不同林型枯落物厚度與蓄積量 34
4.3 不同林型枯落物的水文效應 35
4.3.1 不同林型枯落物大持水量 35
4.3.2 不同林型枯落物持水過程 35
4.3.3 不同林型枯落物吸水速率 37
4.3.4 不同林型枯落物的有效攔蓄量 38
4.4 不同林型土壤物理性狀及水文效應 39
4.4.1 不同林型土壤容重 39
4.4.2 不同林型土壤孔隙度 40
4.4.3 不同林型土壤蓄水能力 40
4.5 不同林型枯落物及土壤的持水能力 41
4.6 小結(jié) 42
第5章 喀斯特地區(qū)植被及地形因素對土壤水的影響 43
5.1 研究區(qū)域與研究方法 43
5.1.1 研究區(qū)概況 43
5.1.2 徑流小區(qū)與樣地設(shè)置 44
5.1.3 不同地形部位樣點布局與采樣方法 44
5.1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計 46
5.2 徑流小區(qū)尺度植被覆蓋度對土壤濕度的影響 48
5.2.1 不同植被覆蓋度條件下土壤濕度總體特征 48
5.2.2 降雨影響時段不同植被覆蓋度條件下土壤濕度變化特征 49
5.2.3 無降雨時段不同植被覆蓋度條件下土壤濕度變化特征 51
5.2.4 土壤濕度特征與相關(guān)研究的對比 53
5.2.5 降雨影響時段土壤濕度與植被覆蓋度呈負相關(guān)的原因 54
5.2.6 土壤濕度與環(huán)境要素關(guān)系的復雜性 54
5.3 植被覆蓋類型對土壤濕度的影響 55
5.3.1 不同植被覆蓋類型土壤濕度總體特征 55
5.3.2 不同植被覆蓋類型土壤濕度的季節(jié)差異 57
5.3.3 降雨影響時段土壤濕度變化特征 59
5.3.4 無降雨時土壤濕度變化特征 61
5.3.5 植被覆蓋類型對土壤濕度影響的機制 63
5.3.6 土壤濕度的季節(jié)與降雨響應時間差異原因分析 64
5.3.7 其他氣象要素對土壤濕度的影響 65
5.4 喀斯特山體地形對土壤濕度的影響 66
5.4.1 土壤水分的統(tǒng)計特征 66
5.4.2 土壤水分的垂直分異特征 67
5.4.3 坡度對土壤水分的影響 69
5.4.4 坡位對土壤水分的影響 72
5.4.5 坡向?qū)ν寥浪值挠绊?75
5.5 小結(jié) 76
第6章 不同枯落物和表層土壤組合狀況的徑流效應 78
6.1 研究區(qū)概況 78
6.2 研究方法 79
6.2.1 樣地設(shè)置 79
6.2.2 人工降雨實驗設(shè)置 81
6.3 不同枯落物和表層土壤組合狀況的地表徑流特征 82
6.3.1 不同枯落物和表層土壤組合的地表產(chǎn)流變化 82
6.3.2 不同雨強條件下的地表產(chǎn)流變化 83
6.3.3 不同枯落物和表層土壤組合的地表產(chǎn)流特征 84
6.4 不同枯落物和表層土壤組合狀況的侵蝕產(chǎn)沙特征分析 85
6.4.1 不同枯落物和表層土壤組合的侵蝕產(chǎn)沙變化 85
6.4.2 不同雨強條件下的侵蝕產(chǎn)沙變化 86
6.4.3 不同枯落物和表層土壤組合的土壤侵蝕特征 88
6.5 枯落物生態(tài)水文特征分析 88
6.5.1 不同樣地森林枯落物大持水量 88
6.5.2 不同樣地森林枯落物持水過程 89
6.5.3 不同樣地森林枯落物吸水速率 90
6.5.4 不同樣地森林枯落物的有效攔蓄量 91
6.6 小結(jié) 92
第7章 馬尾松林及其枯落物的地表徑流效應 93
7.1 研究方法 93
7.1.1 徑流小區(qū)設(shè)置 93
7.1.2 野外人工降雨實驗設(shè)置 94
7.1.3 變坡土槽布設(shè) 94
7.1.4 室內(nèi)人工降雨實驗設(shè)置 94
7.2 馬尾松林的地表徑流效應 95
7.2.1 不同雨強下地表徑流量變化特征 95
7.2.2 不同坡度下地表徑流量變化特征 96
7.2.3 不同雨強下累積徑流量變化的特征 97
7.2.4 不同坡度下累積徑流量變化的特征 98
7.2.5 不同雨強和坡度下徑流總量變化特征 99
7.2.6 討論 99
7.3 馬尾松枯落物的地表徑流與土壤侵蝕效應 101
7.3.1 雨強對地表徑流的影響 101
7.3.2 雨強對地表土壤侵蝕的影響 101
7.3.3 枯落物對地表徑流的影響 102
7.3.4 枯落物對地表土壤侵蝕的影響 104
7.3.5 討論 105
7.4 小結(jié) 106
第8章 喀斯特林地土壤抗蝕性與抗沖性分析 107
8.1 研究方法 107
8.1.1 樣地設(shè)置 107
8.1.2 樣品的采集 107
8.1.3 抗蝕性的測定 108
8.1.4 抗沖性的測定 111
8.2 喀斯特林地土壤抗蝕性 111
8.2.1 土壤抗蝕指數(shù) 111
8.2.2 有機質(zhì)含量 112
8.2.3 干篩團聚體含量 113
8.2.4 水穩(wěn)性團聚體含量和結(jié)構(gòu)破壞率 114
8.2.5 土壤機械組成分析 114
8.2.6 以微團聚體含量為基礎(chǔ)的土壤抗蝕性指標 115
8.2.7 抗蝕指標間的相關(guān)性分析 116
8.3 喀斯特林地土壤抗沖性 117
8.3.1 沖刷過程中含沙量變化特征分析 117
8.3.2 沖刷過程中抗沖指數(shù)變化特征分析 118
8.3.3 坡度對土壤抗沖性的影響分析 119
8.4 小結(jié) 120
參考文獻 121