青海湖流域生態(tài)水文過程與水分收支研究

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 自然地理特征 1
1.1.1 地貌特征 2
1.1.2 氣候特征 2
1.1.3 水文狀況 3
1.1.4 土壤類型 3
1.1.5 植被類型 4
1.2 社會經(jīng)濟狀況 5
1.2.1 行政區(qū)劃 5
1.2.2 人口狀況 6
1.2.3 經(jīng)濟發(fā)展 6
1.3 生態(tài)環(huán)境問題 7
1.3.1 天然草場退化 7
1.3.2 濕地面積縮小 8
1.3.3 土地沙漠化 8
1.3.4 環(huán)湖帶污染與人為破壞 9
參考文獻 9
第2章 典型陸地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)水文過程 10
2.1 研究方法 10
2.1.1 植被樣方調(diào)查 11
2.1.2 土壤物理性質(zhì)測定 12
2.1.3 土壤微結(jié)構(gòu)觀測 12
2.1.4 土壤水分和溫度監(jiān)測 13
2.1.5 壤中流觀測 13
2.1.6 微氣象觀測 15
2.1.7 冠層截留測定 15
2.1.8 用波文比能量平衡方法計算潛熱和顯熱 17
2.1.9 用Penman-Monteith方法計算參考蒸散發(fā) 21
2.2 典型陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤微結(jié)構(gòu)特征 21
2.2.1 土壤大孔隙三維結(jié)構(gòu) 21
2.2.2 土壤大孔隙數(shù)量特征 21
2.2.3 土壤大孔隙度特征 22
2.2.4 土壤大孔隙直徑 23
2.3 嵩草草甸生態(tài)水文過程 24
2.3.1 嵩草草甸樣地降雨特征 24
2.3.2 嵩草草甸冠層降雨再分配特征 24
2.3.3 嵩草草甸土壤水分特征 25
2.3.4 嵩草草甸壤中流特征 27
2.3.5 嵩草草甸蒸散發(fā)特征 43
2.4 金露梅灌叢生態(tài)水文過程 45
2.4.1 金露梅灌叢樣地降雨特征 45
2.4.2 金露梅灌叢冠層降雨再分配特征 46
2.4.3 金露梅灌叢土壤水分特征 47
2.4.4 金露梅灌叢蒸散發(fā)特征 50
2.5 芨芨草草原生態(tài)水文過程 51
2.5.1 芨芨草草原樣地降雨特征 51
2.5.2 芨芨草草原冠層降雨再分配特征 53
2.5.3 芨芨草草原土壤水分特征 59
2.5.4 芨芨草草原地表徑流特征 61
2.5.5 芨芨草草原蒸散發(fā)特征 65
2.6 具鱗水柏枝灌叢生態(tài)水文過程 67
2.6.1 具鱗水柏枝灌叢樣地降雨特征 67
2.6.2 具鱗水柏枝灌叢冠層降雨再分配特征 67
2.6.3 具鱗水柏枝灌叢土壤水分特征 71
2.6.4 具鱗水柏枝灌叢蒸散發(fā)特征 72
2.7 農(nóng)田生態(tài)水文過程 74
2.7.1 農(nóng)田樣地降雨特征 74
2.7.2 農(nóng)田土壤水分特征 74
2.7.3 農(nóng)田地表徑流特征 76
2.7.4 農(nóng)田蒸散發(fā)特征 76
2.8 沙地生態(tài)水文過程 77
2.8.1 沙地土壤水分特征 77
2.8.2 沙地地表徑流特征 78
2.8.3 沙地蒸散發(fā)特征 79
2.9 小結(jié) 80
參考文獻 81
第3章 典型陸地生態(tài)系統(tǒng)水分利用特征 83
3.1 研究方法 83
3.1.1 樣地選擇與樣品采集 83
3.1.2 樣品測試 84
3.1.3 數(shù)據(jù)處理 84
3.2 金露梅灌叢水分利用特征 85
3.2.1 金露梅灌叢植物水和潛在水源同位素特征 85
3.2.2 金露梅灌叢植物水分利用來源 86
3.3 芨芨草草原水分利用特征 87
3.3.1 芨芨草草原植物水和潛在水源同位素特征 87
3.3.2 芨芨草草原植物水分利用來源 88
3.4 具鱗水柏枝灌叢水分利用特征 89
3.4.1 具鱗水柏枝灌叢植物水和潛在水源同位素特征 89
3.4.2 具鱗水柏枝灌叢植物水分利用來源 92
3.5 農(nóng)田水分利用特征 95
3.5.1 農(nóng)田植物水和潛在水源同位素特征 95
3.5.2 農(nóng)田植物水分利用來源 95
3.6 沙地水分利用特征 98
3.6.1 沙地植物水和潛在水源同位素特征 98
3.6.2 沙地植物水分利用來源 99
3.7 小結(jié) 101
參考文獻 101
第4章 青海湖水體水熱交換與蒸發(fā)量 103
4.1 研究方法 103
4.1.1 觀測點與觀測系統(tǒng) 103
4.1.2 渦動相關(guān)技術(shù)基本原理 104
4.1.3 觀測數(shù)據(jù)處理 104
4.2 湖面微氣象特征 105
4.3 湖面能量分配特征 106
4.4 湖面能量分配影響因素 110
4.5 小結(jié) 113
參考文獻 114
第5章 流域水文循環(huán)特征和水量轉(zhuǎn)換 115
5.1 研究方法 115
5.1.1 樣品采集及測試 115
5.1.2 分析計算 116
5.2 流域水文空間格局 119
5.3 大氣降水同位素特征及水汽來源 119
5.3.1 大氣降水同位素特征 120
5.3.2 大氣降水同位素地理效應(yīng) 121
5.3.3 青海湖流域大氣降水來源 123
5.3.4 青海湖水面蒸發(fā)對流域降水的貢獻 124
5.4 河水同位素特征及徑流過程 126
5.4.1 青海湖流域河水同位素特征 126
5.4.2 青海湖流域河水水化學特征 129
5.4.3 青海湖流域河川徑流過程 130
5.4.4 青海湖流域地表產(chǎn)流特征 133
5.5 環(huán)湖地下水同位素特征及補給來源 134
5.5.1 環(huán)湖地下水同位素特征 134
5.5.2 環(huán)湖地下水水化學特征 134
5.5.3 環(huán)湖地下水補給來源 137
5.6 湖水同位素特征及演化過程 138
5.6.1 青海湖及周邊小湖泊湖水同位素特征 138
5.6.2 青海湖及周邊小湖泊湖水水化學特征 140
5.6.3 青海湖湖水演化過程 142
5.7 湖水位變化原因初探 144
5.8 小結(jié) 148
參考文獻 149
第6章 陸地生態(tài)系統(tǒng)和流域水分收支 151
6.1 研究方法 151
6.1.1 陸地生態(tài)系統(tǒng)水量平衡分析 151
6.1.2 基于同位素方法的青海湖水量平衡分析 151
6.1.3 土壤水分和蒸散發(fā)反演 152
6.2 陸地生態(tài)系統(tǒng)水分收支 154
6.2.1 不同生態(tài)系統(tǒng)水分收支對比 154
6.2.2 不同生態(tài)系統(tǒng)水分收支年內(nèi)變化 158
6.2.3 不同生態(tài)系統(tǒng)水分收支年際變化 162
6.2.4 不同海拔水分收支對比 165
6.3 流域水分收支 167
6.3.1 水分收支數(shù)量關(guān)系 167
6.3.2 水分收支空間格局 168
6.4 小結(jié) 169
參考文獻 170
第7章 多尺度水分平衡模型模擬與分析 171
7.1 模型介紹 171
7.1.1 氣孔導度模型 171
7.1.2 生態(tài)系統(tǒng)水分平衡模型 172
7.1.3 SWIM模型 181
7.2 建群種葉片氣孔導度模擬 184
7.2.1 模型輸入數(shù)據(jù) 184
7.2.2 模型參數(shù)率定及驗證 185
7.2.3 葉片氣孔導度模擬結(jié)果分析 186
7.3 生態(tài)系統(tǒng)水分平衡模擬 187
7.3.1 模型輸入數(shù)據(jù) 187
7.3.2 模型驗證 190
7.3.3 典型生態(tài)系統(tǒng)水分平衡模擬結(jié)果分析 197
7.4 流域生態(tài)水文過程模擬 206
7.4.1 模型輸入數(shù)據(jù) 206
7.4.2 模型水文響應(yīng)單元劃分 209
7.4.3 模型參數(shù)率定與驗證 210
7.4.4 流域生態(tài)水文特征分析 211
7.4.5 氣候變化對流域生態(tài)水文過程的影響評估 216
7.5 小結(jié) 221
參考文獻 221
第8章 流域水資源承載力評價與優(yōu)化配置 225
8.1 研究方法 225
8.2 流域水資源利用現(xiàn)狀分析 225
8.2.1 水資源系統(tǒng)構(gòu)成 225
8.2.2 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析 227
8.2.3 青海湖流域需水預測 229
8.2.4 青海湖水量平衡分析 232
8.2.5 水資源利用存在的主要問題 233
8.3 流域水資源承載力評價 233
8.3.1 評判因素的選取、分級和評分 234
8.3.2 模糊關(guān)系矩陣和綜合評價模型 234
8.3.3 評價因素隸屬度刻化 235
8.3.4 流域水資源承載力綜合評價 236
8.4 流域水資源系統(tǒng)動力學模型構(gòu)建與模擬 238
8.4.1 系統(tǒng)動力學模型介紹 238
8.4.2 水資源系統(tǒng)動力學模型構(gòu)建 239
8.5 流域水資源優(yōu)化配置 243
8.5.1 水資源配置理論與目標 243
8.5.2 水資源配置方案 243
8.5.3 水資源優(yōu)化配置對策 244
8.6 小結(jié) 246
參考文獻 246
附圖