黃土高原土壤水分植被承載力研究

前言

　　資源合理利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)已成為21世紀(jì)中國(guó)西部開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略核心。實(shí)施這一戰(zhàn)略，對(duì)糧食和環(huán)境安全有著舉足輕重的作用。開(kāi)展土壤侵蝕和旱地農(nóng)業(yè)研究是實(shí)施上述戰(zhàn)略的關(guān)鍵。土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)是黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的兩個(gè)基本研究方向。本系列專(zhuān)著針對(duì)實(shí)驗(yàn)室兩個(gè)研究方向，以黃土高原土壤侵蝕環(huán)境調(diào)控和提高旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力為基礎(chǔ)，從土壤侵蝕過(guò)程及其調(diào)控、土壤侵蝕模型及預(yù)測(cè)、水土流失、土壤水分養(yǎng)分循環(huán)機(jī)制及其調(diào)控、土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)研究的新方法和新技術(shù)等領(lǐng)域出發(fā)，系統(tǒng)反映實(shí)驗(yàn)室基于大量重要研究項(xiàng)目資助獲得的研究成果?！　　锻寥狼治g與旱地農(nóng)業(yè)系列專(zhuān)著》具有以下特點(diǎn)：一是長(zhǎng)期和集體研究工作的結(jié)晶。作者以他們自己的研究工作累積為基礎(chǔ)，并綜合國(guó)內(nèi)外有關(guān)專(zhuān)家、學(xué)者的研究成果，較充分反映了我國(guó)土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)研究取得的成就。二是具有堅(jiān)實(shí)的科學(xué)立論基礎(chǔ)，作者以嚴(yán)肅、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，從黃土高原實(shí)際出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際，觀點(diǎn)明確，論據(jù)充分，是具有較高權(quán)威性的系列專(zhuān)著。三是有很強(qiáng)的應(yīng)用性，主要基于土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)的相關(guān)理論，對(duì)如何控制水土流失和提升旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力提出關(guān)鍵技術(shù)措施。　　該系列專(zhuān)著各分冊(cè)相對(duì)獨(dú)立，但又相互補(bǔ)充，體系完整，資料系統(tǒng)，涉及地學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)的諸多領(lǐng)域，是一套在理論上具有一定深度、實(shí)踐上具有一定廣度的叢書(shū)。該叢書(shū)的出版發(fā)行對(duì)推動(dòng)水土保持、優(yōu)化旱地農(nóng)業(yè)水肥資源管理和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力將會(huì)產(chǎn)生積極作用。系列專(zhuān)著資料豐富，數(shù)據(jù)可靠，內(nèi)容翔實(shí)，圖文并茂，是理論聯(lián)系實(shí)踐的著作。

內(nèi)容概要

　　《黃土高原土壤水分植被承載力研究》共分8章。第1章介紹了土壤水分植被承載力概念、研究方法和研究進(jìn)展；第2章主要介紹了黃土高原的土壤、水資源、植被、土壤侵蝕與水土保持、土壤干層和生態(tài)足跡概況；第3章主要涉及降水與土壤水分補(bǔ)給、人工林草生長(zhǎng)與土壤水分動(dòng)態(tài)以及它們之間的關(guān)系和調(diào)控；第4章主要介紹了土壤水分植被承載力概念模型的構(gòu)建、應(yīng)用及影響土壤水分植被承載力數(shù)值的因素；第5章主要包括土壤水分過(guò)程模型與植被生長(zhǎng)過(guò)程模型的構(gòu)建與耦合，及其模型參數(shù)的確定；第6章主要在坡面尺度下分析了土壤水分過(guò)程模型的結(jié)構(gòu)、參數(shù)敏感性，并在模型得到有效驗(yàn)證的基礎(chǔ)上進(jìn)行了情景模擬；第7章主要在GIS基礎(chǔ)上構(gòu)建了小流域土壤水分植被承載力系統(tǒng)，并且模擬了六道溝小流域檸條林、沙柳林和苜蓿地土壤水分承載力；第8章主要討論了土壤水分植被承載力研究成果在森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)、植被恢復(fù)、小流域植被建設(shè)以及降水高效利用上的應(yīng)用。　　《黃土高原土壤水分植被承載力研究》可供農(nóng)業(yè)生態(tài)、林業(yè)生態(tài)、自然地理、生態(tài)水文、水土保持、環(huán)境保護(hù)和環(huán)境水利等領(lǐng)域有關(guān)科技人員和高等院校師生參考。

書(shū)籍目錄

總序前言第1章 緒言1.1 土壤水分植被承載力的概念1.1.1 承載力1.1.2 資源承載力1.1.3 土壤水分植被承載力1.2 土壤水分植被承載力的研究方法1.2.1 土壤水分植被承載力的研究尺度1.2.2 森林／草地生態(tài)系統(tǒng)1.2.3 土壤水分植被承載力的量化模型1.3 土壤水分植被承載力的研究進(jìn)展1.3.1 土壤-植被-大氣水分傳輸系統(tǒng)1.3.2 土壤水分與植物生長(zhǎng)的關(guān)系1.3.3 SVAT水熱過(guò)程模擬1.3.4 土壤水分植被承載力理論應(yīng)用前景1.4 本章小結(jié)第2章 黃土高原的水土資源與生態(tài)環(huán)境概況2.1 黃土高原的土壤2.1.1 螻土2.1.2 黑壚土2.1.3 黃綿土2.1.4 其他土壤2.1.5 土壤基本特性的空間分布2.2 黃土高原的水資源2.2.1 降水資源2.2.2 降水的時(shí)空分布2.2.3 侵蝕性暴雨2.3 黃土高原的植被2.3.1 古植被2.3.2 天然植被2.3.3 人工植被2.3.4 植被恢復(fù)前景與途徑2.4 黃土高原的土壤侵蝕與水土保持2.4..1 水力侵蝕2.4.2 風(fēng)力侵蝕2.4.3 重力侵蝕2.4.4 復(fù)合侵蝕2.4.5 其他侵蝕2.4.6 黃河粗沙、多沙的主要來(lái)源2.4.7 黃河泥沙的變化特征2.4.8 水土保持2.5 黃土高原的土壤干層2.5.1 土壤干層的概念2.5.2 土壤干層的成因2.5.3 土壤干層的分類(lèi)2.5.4 土壤干層防治2.6 黃土高原的生態(tài)足跡2.6.1 生態(tài)足跡的概念2.6.2 生態(tài)足跡的研究方法2.6.3 黃土高原生態(tài)足跡2.7 本章小結(jié)第3章 土壤水分與植物生長(zhǎng)的關(guān)系及其調(diào)控3.1 研究方法3.1.1 研究區(qū)概況3.1.2 降水動(dòng)態(tài)分布特征3.1.3 供試林3.1.4 試驗(yàn)布設(shè)與測(cè)定方法3.2 降水與人工林草地土壤水分補(bǔ)給3.2.1 人工林冠層截留3.2.2 人工林草地地表徑流3.2.3 人工林草地降水入滲特征3.2.4 降雨量與土壤水分補(bǔ)給3.3 人工林生長(zhǎng)3.3.1 人工林生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)變化3.3.2 人工林生長(zhǎng)與生物量的關(guān)系3.3.3 人工林根系分布3.4 人工林草地土壤水分動(dòng)態(tài)變化3.4.1 上黃試區(qū)緩坡檸條林地土壤水分動(dòng)態(tài)變化3.4.2 米脂試區(qū)陡坡苜蓿地土壤水分的變化3.4.3 米脂試區(qū)陡坡杏樹(shù)地土壤水分的變化3.4.4 米脂試區(qū)陡坡檸條林地土壤水分的變化3.5 人工林草生長(zhǎng)與土壤水分關(guān)系調(diào)控3.5.1 上黃試區(qū)緩坡檸條生長(zhǎng)與土壤水分關(guān)系3.5.2 米脂試區(qū)陡坡苜蓿生長(zhǎng)與土壤水分關(guān)系3.5.3 米脂試區(qū)陡坡杏樹(shù)生長(zhǎng)與土壤水分關(guān)系3.5.4 米脂試區(qū)陡坡檸條林生長(zhǎng)與土壤水分關(guān)系3.6 本章小結(jié)第4章 土壤水分植被承載力概念模型4.1 模型基礎(chǔ)4.1.1 生態(tài)系統(tǒng)4.1.2 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性4.1.3 植物根系吸收利用土壤水分深度4.1.4 根系吸水4.2 土壤水分植被承載力概念模型構(gòu)建4.2.1 經(jīng)典的承載力模型4.2.2 種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型4.2.3 模型構(gòu)建4.3 模型應(yīng)用4.3.1 上黃試區(qū)緩坡檸條地土壤水分植被承載力確定4.3.2 陡坡人工草地（苜蓿）土壤水分植被承載力確定4.3.3 陡坡杏林地的土壤水分植被承載力估算4.3.4 陡坡檸條林地的土壤水分植被承載力估算4.4 影響土壤水分植被承載力數(shù)值的因素4.4.1 地理位置、海拔與地形4.4.2 生物因素4.4.3 時(shí)間因素4.5 本章小結(jié)第5章 土壤水分植被承載力過(guò)程模型5.1 研究方法5.1.1 模型構(gòu)建方法5.1.2 模型構(gòu)建流程5.2 模型構(gòu)建5.2.1 模型算法5.2.2 土壤水分過(guò)程子模型5.2.3 植被生產(chǎn)力過(guò)程子模型5.2.4 模型輸入輸出5.3 參數(shù)確定5.3.1 土壤水分運(yùn)動(dòng)基本參數(shù)5.3.2 根系分布5.3.3 氣孔導(dǎo)度5.3.4 氣孔內(nèi)部輻射參數(shù)5.3.5 光合速率參數(shù)5.3.6 植被生理參數(shù)5.4 本章小結(jié)第6章 坡面土壤水分植被承載力模型驗(yàn)證與模擬6.1 模型結(jié)構(gòu)6.1.1 模型輸入輸出6.1.2 模型的工作流程6.2 參數(shù)敏感性分析……第7章 小流域土壤水分植被承載力系統(tǒng)與模擬第8章 土壤水分植被承載力研究成果在實(shí)踐中的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.1.2 資源承載力　　隨著土地退化、人口增加、工業(yè)化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展，資源短缺與環(huán)境質(zhì)量問(wèn)題日漸凸顯。加速的工業(yè)化導(dǎo)致能源消耗的迅速增長(zhǎng)，引起人們對(duì)全球資源的重新評(píng)估，提出全球不可再生資源和再生資源到底可承載多少人口的問(wèn)題，資源承載力概念就應(yīng)運(yùn)而生了。1962年，美國(guó)生物學(xué)家萊切爾·卡爾遜出版了《寂靜的春天》一書(shū)，引發(fā)了人們對(duì)資源承載力的認(rèn)識(shí)。資源承載力是指一個(gè)國(guó)家或地區(qū)資源的數(shù)量和質(zhì)量，對(duì)該空間內(nèi)人口的基本生存和發(fā)展的支撐能力。資源承載力是一個(gè)相對(duì)客觀的量。目前有關(guān)資源承載力的研究主要集中在自然資源領(lǐng)域，其中土地資源承載力的研究歷史較長(zhǎng)，取得的成果也較多。同時(shí)由于不同的側(cè)重點(diǎn)和對(duì)象，出現(xiàn)了土地資源承載力、水資源承載力等多種承載力?！　。?）土地資源承載力。土地資源承載力是近20年來(lái)資源、人口、生態(tài)環(huán)境等許多領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。其定義為：在維持一定水平并不引起土地退化的前提下，一個(gè)區(qū)域能永久地承載人口的數(shù)量及人類(lèi)活動(dòng)的水平。20世紀(jì)50-70年代，國(guó)外許多學(xué)者探討的土地資源承載力的應(yīng)用范圍多限于生態(tài)學(xué)領(lǐng)域，其計(jì)算思路為：確保不會(huì)對(duì)土地資源造成不可逆的負(fù)面影響的前提下，土地的生產(chǎn)潛力能容納的最大人口數(shù)量?！　。?）水資源承載力。水資源承載力是繼土地資源承載力之后被研究得比較多的領(lǐng)域。水資源承載力定義目前還在發(fā)展和完善之中，其中程國(guó)棟關(guān)于水資源承載力的定義考慮得較為全面。程國(guó)棟（2002）將其歸納為某一區(qū)域在具體的歷史發(fā)展階段下，考慮可預(yù)見(jiàn)的技術(shù)、文化、體制和個(gè)人價(jià)值選擇的影響，在采用合適的管理技術(shù)條件下，水資源對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)良性發(fā)展的支持能力。隨著社會(huì)的高速發(fā)展，人類(lèi)對(duì)水資源的利用強(qiáng)度和需求量持續(xù)上升，人們?cè)陂_(kāi)采和利用各種淡水資源的同時(shí)，污染和破壞了許多江河、湖泊和地下水源的水質(zhì)，大大減少了淡水資源的供應(yīng)量。在干旱地區(qū)，水資源成為生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的主要限制因子。對(duì)于水資源承載力，必須強(qiáng)調(diào)水資源對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的支撐能力。它的主要含義和內(nèi)容有：第一，強(qiáng)調(diào)水資源承載力是水資源對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)良性發(fā)展的支持能力；第二，強(qiáng)調(diào)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的良性發(fā)展；第三，強(qiáng)調(diào)合適的管理技術(shù)，將水資源承載力的合理配置等技術(shù)方面的問(wèn)題，上升到管理的角度和層次?！　。?）森林資源承載力。森林生態(tài)系統(tǒng)是重要的陸地生態(tài)系統(tǒng)，森林資源承載力的理論研究和實(shí)踐應(yīng)用都始于20世紀(jì)80年代末，目前尚處于發(fā)展階段。它是資源承載力研究的一個(gè)重要內(nèi)容。森林資源承載力研究是協(xié)調(diào)人口、環(huán)境保護(hù)以及森林資源消耗與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)重要手段。

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