●序
前言
第1章土壤侵蝕與水土保持研究現狀和發展趨勢1
1.1概述1
1.1.1水土保持與水土保持學1
1.1.2水土流失的現狀及危害2
1.1.3水土保持的研究歷程5
1.1.4水土保持學研究的基本內容12
1.2土壤侵蝕研究的現狀和發展趨勢12
1.2.1坡面土壤侵蝕機理研究12
1.2.2流域土壤侵蝕過程研究16
1.2.3區域土壤侵蝕定量研究20
1.2.4土壤侵蝕和全球氣候變化的關繫23
1.3水土保持研究的現狀和發展趨勢26
1.3.1坡面水土保持徑流調控26
1.3.2水土流失面源污染控制29
1.3.3城市水土保持31
1.3.4干旱區水土保持34
1.3.5水土保持和全球氣候變化的關繫40
參考文獻42
第2章土壤結構與侵蝕過程47
2.1土壤結構47
2.1.1土壤結構與土壤結構類型47
2.1.2土壤團聚體與土壤微團聚體48
2.2土壤團聚體與土壤侵蝕49
2.2.1土壤團聚體的形成機制49
2.2.2土壤團聚體的破壞機制50
2.2.3土壤團聚體穩定性研究方法51
2.2.4土壤團聚體穩定性影響因素53
2.3土壤結構與坡面侵蝕過程57
2.3.1團聚體穩定性與土壤可蝕性的關繫57
2.3.2濺蝕過程中的團聚體破壞58
2.3.3坡面侵蝕對土壤結構的響應60
2.4土壤侵蝕過程與泥沙分選66
2.4.1侵蝕泥沙分選與雨滴的關繫67
2.4.2侵蝕泥沙分選與徑流的關繫68
2.4.3侵蝕泥沙顆粒與降雨徑流耦合作用的關繫70
2.4.4侵蝕泥沙分選與土壤團聚體的關繫71
2.4.5侵蝕泥沙搬運機制73
參考文獻74
第3章土壤侵蝕阻力時空變化77
3.1土壤分離能力測定及其不確定性77
3.1.1土壤分離過程77
3.1.2土壤分離能力測定78
3.1.3土壤分離能力測定的不確定性81
3.1.4土壤侵蝕阻力82
3.2土壤侵蝕阻力季節變化83
3.2.1黃土高原典型土地利用類型土壤分離能力季節變化83
3.2.2黃土高原典型農地細溝可蝕性季節變化90
3.2.3北京地區典型草地土壤侵蝕阻力季節變化94
3.3小流域尺度土壤侵蝕阻力空間變化97
3.3.1典型地貌部位98
3.3.2土地利用類型105
3.4區域尺度土壤侵蝕阻力空間變化110
3.4.1黃土高原樣線110
3.4.2東部水蝕區農地114
參考文獻120
第4章坡面徑流挾沙力122
4.1挾沙力概念及其特征122
4.1.1坡面徑流挾沙力的概念122
4.1.2坡面徑流挾沙力的影響因素124
4.1.3坡面徑流挾沙力的確定方法127
4.2坡面徑流水動力學特性對挾沙力的影響130
4.2.1試驗材料和試驗方法130
4.2.2流量、坡度和流速對挾沙力的影響131
4.2.3水流剪切力、水流功率和單位水流功率對挾沙力的影響134
4.3泥沙直徑對挾沙力的影響136
4.3.1試驗材料和試驗方法136
4.3.2流量、坡度和流速對不同直徑泥沙挾沙力的影響138
4.3.3綜合性水動力學參數對不同直徑泥沙挾沙力的影響140
4.4典型挾沙力方程在陡坡的適用性評價142
4.4.1數據來源與研究方法142
4.4.2典型挾沙力方程在陡坡的適用性144
4.5基於WEPP模型的挾沙力方程修訂147
4.5.1WEPP模型挾沙力方程的缺點148
4.5.2數據和研究方法149
4.5.3單粒徑WEPP模型挾沙力方程修訂150
4.5.4多粒徑WEPP模型挾沙力方程修訂151
4.5.5基於水流功率WEPP模型挾沙力方程修訂153
參考文獻157
第5章坡面植被覆蓋與土壤侵蝕159
5.1植被覆蓋對徑流過程的影響159
5.1.1植被覆蓋對降雨-徑流再分配159
5.1.2坡面植被對產流時間的延緩效應160
5.1.3植被坡面徑流產生過程163
5.2植被坡面徑流水動力學特性171
5.2.1徑流水動力學特性的影響因素171
5.2.2植被坡面徑流流速特征173
5.2.3植被坡面徑流流態判定176
5.2.4植被坡面徑流剪切力分布183
5.2.5植被坡面徑流侵蝕功率187
5.3植被覆蓋對坡面侵蝕過程的影響191
5.3.1植被的土壤侵蝕防控機理191
5.3.2植被坡面土壤侵蝕過程192
5.3.3植被覆蓋坡面的綜合產沙效應196
5.3.4植被坡面徑流含沙量特征200
參考文獻201
第6章流域侵蝕產沙與景觀異質性203
6.1流域侵蝕產沙來源研究203
6.1.1指紋識別技術203
6.1.2生物標志物示蹤204
6.2流域景觀異質性及其功能206
6.2.1景觀的定義206
6.2.2景觀的異質性209
6.2.3源彙功能210
6.3流域景觀異質性與侵蝕產沙214
6.3.1單因素景觀格局與流域侵蝕產沙215
6.3.2多因素景觀格局組合與流域侵蝕產沙216
6.3.3復合景觀格局指數與流域侵蝕產沙218
參考文獻221
第7章土壤侵蝕環境閾值224
7.1坡面土壤侵蝕閾值224
7.1.1植被-侵蝕動力學非線性改進模型224
7.1.2森林植被影響下坡面土壤侵蝕動力學模型228
7.2小流域土壤侵蝕閾值236
7.2.1基於小流域森林植被、土地利用和地貌特征的土壤侵蝕模型236
7.2.2流域泥沙輸移的影響因子分析239
7.2.3流域泥沙輸移的分形特征與尺度轉換244
7.2.4土地利用、森林植被變化下小流域徑流泥沙的閾值247
7.3區域土壤侵蝕閾值248
7.3.1區域植被格局變化248
7.3.2降雨侵蝕力和降雨量的關繫248
7.3.3黃土高原土壤侵蝕多要素的閾值關繫251
參考文獻252
第8章水土保持對區域徑流輸沙的影響253
8.1水土保持水文效益評估方法253
8.1.1時間序列對比分析法253
8.1.2集水區對比分析法253
8.1.3水保法253
8.1.4水文法254
8.1.5水文模型法255
8.1.6小流域天然產沙量對比法255
8.1.7坡面措施綜合減沙繫數計算法256
8.1.8雙累積曲線法257
8.1.9“以洪算沙”法257
8.2黃河中遊輸沙變化及其影響因素258
8.2.1研究區概況258
8.2.2數據與方法259
8.2.3輸沙變化及其影響因素263
8.3黃土高原植被恢復對徑流輸沙的影響271
8.3.1研究區概況271
8.3.2數據與方法271
8.3.3植被覆蓋變化特征271
8.3.4水沙變化趨勢275
8.3.5水沙變化與植被變化的關繫276
參考文獻277
第9章風力侵蝕過程與機制279
9.1風力侵蝕過程279
9.1.1風力侵蝕的方式279
9.1.2風力侵蝕的過程280
9.1.3風力侵蝕的影響因子282
9.2風力侵蝕環境與演變286
9.2.1蝕積原理286
9.2.2風沙地貌的形成287
9.2.3沙丘運動290
9.3風力侵蝕研究方法296
9.3.1野外調查與觀測296
9.3.2風洞模擬實驗303
9.3.3室內分析研究310
9.3.4風力侵蝕預報模型317
參考文獻324
第10章荒漠化防治生態調控326
10.1風蝕荒漠化地區土壤質量演變326
10.1.1風力侵蝕與土壤質量326
10.1.2荒漠植被與土壤質量327
10.1.3荒漠動物與土壤質量329
10.1.4人類活動與土壤質量330
10.2細根動態331
10.2.1細根動態研究方法332
10.2.2細根分布334
10.2.3細根生產和周轉335
10.2.4細根分解336
10.2.5細根對土壤有機碳的影響338
10.3非生物逆境中外生菌根對宿主植物抗逆性的增強作用339
10.3.1干旱脅迫339
10.3.2重金屬脅迫340
10.3.3土壤鹽堿化與酸化341
參考文獻343
第11章生態修復措施的水土保持效應345
11.1植被恢復的水土保持效應345
11.1.1生物土壤結皮的水土保持效應345
11.1.2不同植被配置模式的水土保持效應347
11.1.3植被根繫的固土保水效應348
11.2大規模植被恢復的土壤耗水機制350
11.2.1主要植被類型土壤含水量350
11.2.2主要植被類型土壤水剖面分布差異351
11.2.3不同植被類型土壤水分相對虧缺353
11.2.4減緩土壤水消耗的耕作與配置措施353
11.3坡面整地和梯田工程的水土保持效應355
11.3.1坡改梯整地工程的水土保持機理與效益356
11.3.2梯田分布及綜合效益366
參考文獻369
第12章土壤侵蝕與面源污染372
12.1土壤侵蝕與面源污染的關繫372
12.1.1農業面源污染372
12.1.2城市非點源污染372
12.1.3土壤侵蝕對面源污染的影響373
12.1.4土壤侵蝕與面源污染模型374
12.2面源污染負荷估算376
12.2.1河流控制斷面污染負荷計算方法376
12.2.2平均濃度法與統計方法378
12.2.3輸出繫數法及其改進379
12.2.4USLE估算方法383
12.2.5降雨量差值法與徑流量差值法384
12.2.6多沙河流面源污染負荷估算模型385
12.2.7分析的灌區農業面源污染負荷估算387
12.2.8基於現代分析技術的面源污染負荷預測方法389
12.2.9農業面源污染模型的構建及應用393
12.2.10城市非點源污染模型395
12.3面源污染的水土保持防控技術與策略397
12.3.1面源污染防控的“3R”與“4R”策略397
12.3.2小流域面源污染防治措
……
