森林生態(tài)水文過程研究

前言

　　我國西北干旱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境先天脆弱，除了森林植被極度缺乏、土壤侵蝕和沙塵暴嚴重以外，還存在著水資源不足、局部洪水威脅等與水相關的環(huán)境問題。由于山地森林在涵養(yǎng)水源、保持水土、凈化水質(zhì)、調(diào)節(jié)徑流等方面具有不可替代的重要作用，所以恢復和增加森林覆蓋是我國西北地區(qū)改善生態(tài)環(huán)境和實現(xiàn)和諧社會發(fā)展的基本需求，國家把水源涵養(yǎng)林建設、管理與研究納入了長期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，格外關注和支持。　　森林與水之間存在一種復雜的相互關系：一方面，水作為生命之源，是森林生態(tài)系統(tǒng)中最活躍的因子，決定著森林的存在、恢復、經(jīng)營、穩(wěn)定與發(fā)展；另一方面，森林對降水的利用、存儲、轉(zhuǎn)化、消耗以及徑流水資源的形成具有重要影響。由于擔心恢復森林會減少徑流，所以森林與水的關系近年來成為新出現(xiàn)的生態(tài)水文學的重要研究內(nèi)容。如何在理解水源涵養(yǎng)林生態(tài)水文功能、徑流形成過程和機理的基礎上，通過合理的規(guī)劃和經(jīng)營最大限度地發(fā)揮森林的水文效益及其他功能，已成為水源涵養(yǎng)林經(jīng)營技術和理論研究共同關注的焦點，也是目前森林生態(tài)水文學的主要研究內(nèi)容，屬于水源涵養(yǎng)林建設的重要科技需求。

內(nèi)容概要

本書結合國家自然科學基金重點項目（30230290）和祁連山森林生態(tài)站20多年的試驗研究成果，從森林與水資源相互影響的角度，深入分析了林區(qū)降水規(guī)律及森林對降水的調(diào)節(jié)作用，研究了森林生態(tài)系統(tǒng)中林冠層、地被物層、土壤層等不同界面層的水文特性、各水文指標的時空格局，以及水分傳輸規(guī)律與過程，研究了試驗流域徑流規(guī)律、形成徑流的潛力等問題，特別是深入分析了試驗區(qū)中凍土變化規(guī)律和對流域徑流形成的影響及作用機制，介紹了生態(tài)水文模型的研究進展，應用TOPOG模型研究了試驗流域森林植被變化對流域水量平衡的影響，并提出了TOPOG模型在北方地區(qū)應用需要注意的問題。    本書可供森林生態(tài)、森林水文、水資源管理、環(huán)境保護等領域的科技工作者、管理人員參考，也可作為森林生態(tài)學、環(huán)境保護相關專業(yè)研究生的教學參考用書。

作者簡介

　　王金葉，男，教授，博士生導師。1989年畢業(yè)于甘肅農(nóng)業(yè)大學林學專業(yè)，獲農(nóng)學學士學位；2006年獲中南林業(yè)科技大學生態(tài)學專業(yè)博士學位，現(xiàn)為中南林業(yè)科技大學生態(tài)學專業(yè)博士生導師。曾任甘肅省祁連山水源涵養(yǎng)林研究院副院長、國家重點野外科學觀測試驗臺站“甘肅祁連山水源涵養(yǎng)林生態(tài)系統(tǒng)定位站”（試點站）站長、中國林科院生態(tài)環(huán)境研究所客座研究員（2003年聘）、中國生態(tài)學會長期生態(tài)學研究專業(yè)委員會委員、中國林學會森林氣象專業(yè)委員會委員。王金葉教授主要從事生態(tài)旅游、生態(tài)經(jīng)濟、森林生態(tài)水文等研究與教學工作，先后給研究生和本科生開設過《旅游資源經(jīng)濟學》、《社會主義市場經(jīng)濟理論研究》、《景觀生態(tài)學》、《生態(tài)旅游學》等多門課程。先后主持、參加完成國際援助（UNDP）、國際合作（中德）、國家自然科學基金、國家863計劃子項目、國家林業(yè)局重點項目及省級科研項目15項。其中《祁連山水源林生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的研究》獲國家林業(yè)局科技進步三等獎、甘肅林業(yè)科技進步一等獎；《祁連山青海云杉林碳平衡研究》獲甘肅省科技進步三等獎；《甘肅祁連山水源涵養(yǎng)林調(diào)節(jié)徑流規(guī)律與功能研究》2001年5月在北京通過了國家林業(yè)局組織的驗收，2004年通過甘肅省科技廳組織的成果鑒定，專家一致認為研究成果達國內(nèi)領先水平。先后在科學出版社、中國林業(yè)出版社出版專著2部，在《林業(yè)科學》、《水土保持學報》、《中國沙漠》、《冰川凍土》、《西北林學院學報》等期刊發(fā)表科研論文60多篇。曾被評聘為甘肅省張掖地區(qū)跨世紀學術技術帶頭人（1997年）、甘肅省張掖地區(qū)地管專業(yè)技術拔尖人才（2001年）、甘肅省“555”創(chuàng)新人才工程一二層次人選（省級跨世紀學術技術帶頭人，2002年）、第二屆甘肅省林業(yè)青年科技獎（2003年）。

書籍目錄

序前言第一章  祁連山及試驗區(qū)概況  第一節(jié)  地質(zhì)地貌條件  第二節(jié)  水文條件  第三節(jié)  氣候條件  第四節(jié)  土壤與凍土  第五節(jié)  森林植被  第六節(jié)  試驗流域基本概況第二章  林區(qū)降水規(guī)律及森林對降水的調(diào)節(jié)作用  第一節(jié)  林區(qū)降水規(guī)律與森林調(diào)節(jié)降水研究概述  第二節(jié)  降水規(guī)律及森林調(diào)節(jié)降水研究方法  第三節(jié)  林區(qū)降水規(guī)律及原因分析  第四節(jié)  林區(qū)內(nèi)積雪分布規(guī)律及特點  第五節(jié)  流域降水量研究與估測方法  第六節(jié)  降水模型在典型流域中的應用第三章  林冠層水文過程及規(guī)律  第一節(jié)  林冠層水文過程研究進展  第二節(jié)  林冠層截留降水研究方法  第三節(jié)  林冠截留降水規(guī)律及影響分析  第四節(jié)  林內(nèi)穿透降水規(guī)律及特征  第五節(jié)  樹干莖流規(guī)律及特征  第六節(jié)  林冠層截留降水經(jīng)驗模型第四章  地被物層水文生態(tài)功能及水分傳輸過程  第一節(jié)  地被物層水文生態(tài)功能研究進展  第二節(jié)  地被物層水文過程研究方法  第三節(jié)  森林凋落物組成與動態(tài)  第四節(jié)  地被物分布與組成規(guī)律  第五節(jié)  地被物層水文特性  第六節(jié)  地被物層截留作用及特征  第七節(jié)  地被物層水分傳輸過程  第八節(jié)  枯落物層阻滯徑流作用第五章  土壤水文物理性質(zhì)及水分時空格局  第一節(jié)  研究內(nèi)容及方法  第二節(jié)  土壤水文物理性質(zhì)特征  第三節(jié)  土壤水分的空間格局特征  第四節(jié)  土壤水分的時間格局特征第六章  土壤水分傳輸與水分狀況  第一節(jié)  研究內(nèi)容與方法  第二節(jié)  土壤水分傳輸過程  第三節(jié)  土壤水分消耗  第四節(jié)  土壤水分有效性分析第七章  流域凍土水文過程與生態(tài)功能  第一節(jié)  凍土水文試驗研究方法  第二節(jié)  試驗流域冰川與凍土分布  第三節(jié)  土壤凍融過程及變化規(guī)律  第四節(jié)  凍土的水文特性與氣候響應  第五節(jié)  黑河流域凍土水文生態(tài)功能  第六節(jié)  黑河流域凍土活動層水文過程第八章  流域徑流潛力與主要水文要素時空格局  第一節(jié)  流域降水時空格局及對徑流的影響  第二節(jié)  流域土壤水分時空格局及對徑流的影響  第三節(jié)  植被水分消耗與徑流  第四節(jié)  流域水量平衡與徑流潛力第九章  流域徑流規(guī)律及森林對徑流的影響第一節(jié)  森林對徑流影響研究概述　……第十章  生態(tài)水文模型研究進展與展望第十一章  植被變化對流域水量平衡的影響參考文獻后記

章節(jié)摘錄

　　第一章　祁連山及試驗區(qū)概況　　祁連山是我國著名的高大山系之一，位于歐亞大陸中心，地處青藏、黃土兩大高原和蒙新荒漠的交匯處，東經(jīng)97°24′—l03°46′，北緯36°43′—39°42′；屬高山深谷地貌，海拔一般在2000--4000m之間，最高峰團結峰高達5826．8m，山勢西高東低；氣候具有大陸性氣候和青藏高原氣候綜合影響的特點，氣溫變化劇烈，雨量分配不均，溫度、降水隨海拔高度呈明顯的垂直變化，降水總趨勢是從東到西、從南到北減少，雪線由東向西增高。土壤和植被因氣候差異而形成明顯的垂直分布帶，山地森林灰褐土和亞高山灌叢草甸土是森林適宜生長的土壤，山地森林灰褐土分布在海拔2400--3300m地帶，是喬木林的主要分布帶，亞高山灌叢草甸土分布在海拔3300--3900m地帶，是濕性灌木林的主要分布帶?！　∑钸B山自然環(huán)境獨特，森林生態(tài)系統(tǒng)脆弱，是我國重點自然保護對象。據(jù)甘肅省祁連山國家級自然保護區(qū)森林資源二類調(diào)查（2000年），祁連山水源涵養(yǎng)林用地面積60.67萬h㎡，其中喬木林16.68萬h㎡，疏林地1.19萬h㎡，灌木林41.26萬h㎡，未成林造林地0.11萬h㎡，苗圃1.02萬h㎡，無林地l．41萬h㎡；森林覆蓋率21．3％?！?/pre>








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