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不同空间尺度森林植被对坡地侵蚀产沙的影响分析

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一、森林植被对坡地不同空间尺度侵蚀产沙影响分析(论文文献综述)

高飞[1](2021)在《黄土丘陵沟壑区植被特征与产流产沙的响应关系》文中指出不同植被与耕作层土壤理化性质的协同发育使得地表土壤具有很强的拦蓄泥沙的能力,研究其相互的响应关系对理解植被对水土保持的作用机制有着重要意义。本文以陕北绥德辛店沟小流域5种植被恢复(人工草地、荒地、灌丛地、乔木林、乔灌林)及其林下土壤性状为研究对象,于2020年的7~9月期间,通过径流小区数据采集和群落样方调查试验,研究了不同坡向坡位下植被结构、土壤性状特征,及其与产流产沙量相互之间的关系,并通过数学统计分析,建立了综合植被指数评价因子及产流产沙量多元回归模型。旨在探索陕北黄土区丘陵地区植被结构与产流产沙的关系,指导生产实践,研究结果不仅为筛选合理的植被体系,建设长期高效的植被生态群落提供依据,也为恢复治理优先区的选择等提供支持。主要取得以下研究结论:(1)小流域5种调查植被样方下共有植物种类30科54属68种,其中占比最大的为菊科、豆科和禾本科植物,分别占总科数的10%,占总属数的37.04%。陕北小流域不同植被恢复类型下草本植物的Margalef丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数四项指数总体差异显着,但不同植被类型之间的关系呈现出:灌丛地>荒地>乔灌混交林>乔木林>人工草地(P<0.05)。(2)而植被盖度、生物量以及叶功能性状整体呈现朝南坡向显着高于朝北坡向,下坡最有优势,中坡位次之,上坡相对最差,依次呈现逐级递减的趋势(P<0.05)。土壤养分在数值上,土壤容重南坡高于北坡,土壤最大持水量、土壤有机碳、土壤全磷、土壤全氮北坡高于南坡,但在坡位上曲线变化趋势较为波动,线性规律并不明显(P>0.05)。(3)黄土丘陵沟壑区小流域植被的发育对土壤性状因子和产流产沙量之间存在着十分显着的协同与制约关系。典型相关分析表明,草本层、灌木层植被参数对径流含沙量的影响更明显,乔木层与径流冲刷量的关系更密切(P<0.05)。RDA排序发现,土壤容重与径流含沙量之间存在着显着的正相关关系,与径流冲刷量存在着较强的正相关关系(pseudo-F=9.5,P<0.005)。土壤最大持水量、土壤全磷含量与径流含沙量之间存在着显着负相关关系,与径流冲刷量也存在着较强负相关关系(pseudo-F=3.9,P<0.005)。(4)通过植被综合评价指数F与径流含沙量、冲刷量线性回归拟合发现二者具有显着的线性负相关关系(R2=0.87,R2=0.98)。并且不论南北坡拥有完整植被结构层的乔灌混交林及乔木林得分均为最低,说明其在植被建设功能性、合理性上相较于低矮的灌丛地、荒地、灌丛地具有明显不足,陕北小流域植被恢复重建过程中追求具有较高空间结构覆盖的大型乔木林的效益甚浅。

芦倩[2](2021)在《祁连山排露沟流域植被类型变化对径流过程的影响》文中认为在西北干旱半干旱地区,山地是重要的水源形成区,有效保护和合理恢复森林植被有利于涵养水源、保持水土资源,充分发挥其水文效益。然而,盲目管理森林植被可能导致径流减少,水资源利用不充分。因此,合理调控森林植被和水资源的关系是必不可少的。祁连山是该地区典型山地水源涵养林区。开展其森林水文研究,有利于探索森林植被与水文过程的相互关系,揭示植被类型变化对径流过程的影响,提出科学合理的水源涵养植被类型模式,对保持生态系统平衡具有重要的意义。本文以祁连山典型流域排露沟为研究区,在传统的定位和半定位观测方法基础上,对流域中森林、草地、灌丛不同植被类型下的水文过程进行试验观测,以期发现水文过程规律及内在联系;基于面向对象分类方法、经典统计学和地统计学空间变异理论、高精度数字制图等方法研究流域植被空间分布特征、土壤物理性质空间分异性以及流域离散化和参数化;进一步结合分布式水文模型,从多点、多指标、多尺度出发,综合同步地研究排露沟流域水文过程及其机理。期望能够为深入理解山区水文过程变化特征及森林植被恢复提供一些新的认识,为提高水源涵养效能和科学管理流域水资源提供决策支持。研究主要结论如下:(1)利用面向对象的高分辨率遥感影像分类方法对排露沟流域进行植被分类,分类总体精度89.08%,总体Kappa系数0.834,分类结果符合流域植被分布现状。流域内青海云杉、草地、灌丛分别主要分布于海拔2600-3400m、2600-3000m、2600-3600m。流域内阴坡、半阴坡、阳坡和半阳坡分别占流域总面积的53.5%、20.7%、12.5%和13.3%。青海云杉是阴坡和半阴坡的优势树种,草地主要分布在阳坡和半阳坡,灌丛在四个坡向均有分布。(2)不同深度土层的土壤水分特征曲线显示:相同土壤水势下,青海云杉、草地、灌丛均在0-10cm土层的土壤水分含量最高,随土层加深到60cm,土壤含水量持续降低。三种植被的土壤砂粒含量、粉粒含量、孔隙度、饱和含水量、饱和导水率、容重、有机碳含量差异显着,粘粒含量没有显着性差异。土壤持水量在相同水势下由大到小依次为:青海云杉、灌丛、草地。(3)基于环境协同变量和C5.0分类决策树算法构建的土壤类型图,经验证后总体精度为89%,Kappa系数为0.83,分类效果良好。土壤容重和土壤质地空间分布预测模型分别采用分类回归树算法和线性逐步回归算法构建,经实地验证点从平均绝对误差和均方根误差两个指标对模型进行评价,均得到了比较理想的制图结果。(4)通过2015-2017年流域气象和径流实测数据分析得到,流域的降水以小降水事件为主,占总降水的89%,大中降水事件占总降水的11%。在流域2700-3300m、3300-3500m高程带,海拔每升高100m,平均降雨量分别增加25.47 mm,减少10.48mm,降雨量随海拔的升高呈先增后减的变化特征。流域温度随海拔的升高呈递减趋势,气温递减率为8.375mm/km。(5)基于DEM数据对流域离散化,共划分出17个子流域,144个水文响应单元。采用2015-2017年的月、日流域实测径流数据对流域SWAT模型进行率定和验证,影响径流变化敏感度较高的参数分别是SCS径流曲线数(CN2)、降雪温度(SFTMP)、最大融雪因子(SMFMX)、融雪基础温度(SMTMP)。最终模型验证的Ens值和R2均大于0.7,模拟值和实测值的拟合效果符合模型评价标准。模拟不同雨量下的径流变化发现:多雨期的径流量模拟结果较好;枯水期结果偏小;大降雨事件下模拟精度较差。SWAT模型适用于排露沟小流域。(6)SWAT模型模拟植被类型变化情景下的径流过程。流域径流量在植被类型为草地、灌丛及其他植被类型组合时增加,在青海云杉时减少。地表径流量在不同植被类型变化情景下,维持于0.09-0.18间,易产生地表径流的植被主要是草地,而非青海云杉和灌丛。相较对照,壤中流在植被类型为青海云杉或与其他植被类型组合时,数值下降。蒸散发量在植被类型为草地时最大。表明流域内植被组合的模式在一定程度上可以降低蒸散发,平衡流域内水分收支,提升流域产水量;而单一的植被模式会减少流域产水量,降低中下游地区水资源的有效利用;同时提出祁连山区五种最佳水源涵养植被类型组合:青海云杉、灌丛+草地、青海云杉+灌丛、灌丛、青海云杉+草地。

李渊[3](2021)在《喀斯特高原峡谷典型小流域石漠化水文过程与碳氮流失机制》文中认为中国南方喀斯特石漠化是喀斯特水文过程造成土壤侵蚀与生态退化的极端现象,石漠化环境的高度异质性与复杂的二元水文结构,限制了对地表与地下水文过程与产流机制的理解,导致对该区水土-养分流失发生机理认知不足。研究石漠化地区水文过程与养分流失机制是水土保持综合治理措施的科学依据,对区域社会经济可持续发展具有重要意义。根据喀斯特地貌发育、水文结构、水文循环、氢氧稳定同位素理论,针对喀斯特石漠化二元结构水文过程与养分流失机制等科学问题,在代表中国南方喀斯特石漠化环境总体结构的贵州贞丰-关岭喀斯特高原峡谷区选择顶坛小流域为研究区,在流域地貌水文结构基础上,2019-2020年通过对流域内气象水文、径流小区水文、裂隙水文、流域水文进行定位观测,结合稳定同位素技术,运用小波相干分析、二端元混合模型等数据分析方法,研究坡面壤中流水文过程、裂隙渗透流水文过程和小流域水文过程与碳氮流失特征,重点揭示石漠化水文过程与碳氮流失机制,为喀斯特石漠化水土资源优化调控与生态恢复提供科学依据。(1)发现坡面土壤水时空动态规律、不同植被类型对坡面壤中流水文过程及其产流产沙的影响、坡面壤中流水文过程对碳氮迁移与流失的影响。坡面径流小区土壤水整体表现出随坡顶至坡底逐渐增加的分布规律,不同坡位与不同植被类型小区坡面的土壤水分均存在时间稳定性。由于植被类型与覆盖度差异,在旱季会造成短期的土壤水时间不稳定性。大部分降雨在坡地上通过渗漏方式而损失,深层渗漏和壤中流是坡地的主要产流与流失路径。降水通过坡面径流方式流失的比例较低(<10%),主要通过地下渗漏而损失(>40%)。径流小区坡面产流主要来源于壤中流,但不同深度与坡位对不同类型径流小区坡面产流的贡献差异明显。植被覆盖率与降雨量是坡面产流产沙的控制因素,降雨侵蚀造成的坡面流失土壤大部分源自坡面表层土壤。坡面产流过程对碳氮流失具有一定影响,碳氮流失量随降雨量大小而变化。研究表明,撂荒通过蒸发与渗漏方式造成降雨水分损失相对较多,且易造成坡面土壤有机碳的流失;种植花生可以有效减缓水土与有机碳流失。(2)发现裂隙土壤水动态规律及其影响因素、渗透流水文过程及其影响机理。土壤物理性质对裂隙渗透流水文过程具有显着影响。裂隙上层土壤水力性质与连通性明显优于中下层,影响了不同深度土壤水分的降雨响应速率与滞留时间。裂隙上层土壤水随季节性变化表现出干湿交替明显,而中下层土壤水的季节变化特征相对稳定。随着剖面深度的增加,土壤含水量在降雨事件中出现峰值的滞后性增强,短期的连续降雨事件会导致剖面土壤水的降雨响应更为敏感,增加了裂隙渗透流运移速率;而长期的干旱间隔事件将导致降雨响应的滞后。表层岩溶带结构对次降雨产生了调蓄能力,降雨事件下裂隙渗透流存在新旧水混合。裂隙中下层渗透流相对上层的滞留时间明显较长。裂隙上层渗透流的新水占据比例相对较高(>30%);而100 cm以下深度旧水占据比例相对较高(>85%)。裂隙上层渗透流入渗方式属于快速补给优先流,而下层属于慢速补给基质流。(3)阐明流域产流的降雨响应过程及其对碳氮流失的影响机理。流域坡面产流的降雨响应速率极快(<460 min),其降雨响应的敏感性归因于流域地貌特性、石漠化环境与地下渗透系统发育的综合效应。流域地貌特征产生的不同调蓄作用影响了径流与汇流的产流过程差异,地势分布特征与地貌类型控制了流域径流与总出口汇流的降雨响应过程与动态变化。流域中上游石漠化坡地因大面积裸露岩石与裂隙发育加速了表层岩溶带的降水入渗速率,而下游洼地土壤延长了表层岩溶带水的滞留时间。流域碳氮流失主要是通过产流携带的溶解性养分发生的迁移过程,水文过程对碳氮浓度变化有较强的影响。由于前期水文条件差异,DOC与TSN浓度受到初始冲刷效应与稀释效应的影响。坡面径流与暗河流的δD、δ18O值和DOC、TSN浓度在流域分布与降雨事件中的变化具有相似性。DOC与TSN浓度在降雨产流过程中受到稀释作用的影响,且汇流更为明显。(4)揭示流域汇流来源及其产流机制、流域地貌特征与石漠化环境对水文过程的影响机制。降雨期间,表层岩溶带结构与蓄水能力控制了流域产流补给过程,且产流补给存在多种补给路径。表层岩溶带的裂隙渗透流(23.5~42.4%)与地下暗河流(50.3~61.0%)是流域汇流的主要来源。由于流域中上游的石漠化坡地渗透性较强,雨水直接形成坡面径流的比例较少,而主要通过裂隙渗透流进入地下暗河系统;当降雨量超过一定阈值,在流域地貌特征与地势差异的影响下,这部分由渗透流形成地下暗河的水从下游岩缝、节理、泉点中溢出,从而形成流域汇流。不同降雨事件中流域的产流机制有所差异,流域水文过程的超渗产流与蓄满产流表现为间歇性的,主要以蓄满产流机制为主。研究表明,在典型喀斯特高原峡谷石漠化区,土壤侵蚀严重、岩石裸露率高、裂隙垂向发育明显,降水在表层岩溶带的渗流速度极快且渗流量巨大,导致流域产流与产沙量极低;在地势差异影响下,流域产流主要以裂隙渗透流形成的暗河流作为主要补给,这对理解石漠化水土流失过程具有一定的参考价值。因此,在这种特殊的地貌结构条件下,地表与地下水的转换过程机制是一个亟需解答的科学问题。

杨云斌[4](2020)在《晋西黄土区小流域径流输沙特征及对雨型的响应》文中研究指明探究黄土高原典型小流域的降雨径流关系,对于水土流失防治、黄土高原防洪、植被恢复具有重要意义。本研究以黄土高原残塬沟壑区的山西吉县蔡家川小流域为研究对象,根据雨量特征和降雨过程对流域的侵蚀性降雨进行雨型分类,探究不同类型小流域的径流过程和输沙特征与雨型的响应关系,以期为晋西黄土区小流域水土流失防治和水文模型构建提供参考和依据。得到的主要结论如下:(1)蔡家川小流域1990-2018年雨季(5~10月)降雨量在277.5mm~696.0mm间,平均降雨量391.8 mm。降雨集中发生在7、8月份,分别为110.0 mm、91.3 mm,占降雨量的51.24%。(2)蔡家川小流域2004-2018年共发生侵蚀性降雨215场,历时在0-6h的降雨场次最多,达109场。降雨分为大雨量长历时降雨(A型),中雨量降雨(B型),小雨量强降雨(C型)。A型降雨场次最少(13场),降雨量最大(43.97mm),降雨强度最小(1.52mm/h)。B型降雨66场,场降雨量24.18mm,降雨强度1.97mm/h。C型降雨场次最多(136场),降雨量最小(12.62mm),降雨强度最高(6.34mm/h)。根据降雨量集中出现的位置,在3种雨型(A、B、C)分类的基础上将流域降雨过程划分为前期型降雨(Ⅰ型、87场)、中期型降雨(Ⅱ型、53场)、后期型降雨(Ⅲ型、42场)和均匀型降雨(Ⅳ型、33场)。流域暴雨的平均雨量52.6mm,平均雨强5.26mm/h,7~8月的暴雨场次占67.9%,前期型和中期型暴雨是流域主要的暴雨类型。(3)雨型对径流影响显着,各小流域A型降雨的径流深为0.136mm~0.804mm,B型降雨为0.160mm~0.712mm,显着高于C型降雨(0.040mm~0.267mm),A型和B型降雨形成洪峰的滞后时间分别为0.88h~4.67h、1.01~4.23h,C型降雨最短为0.83h~3.32h。降雨过程对径流影响显着,不同雨型条件下的流域径流深分别为:Ⅰ型0.108mm~0.658mm、Ⅱ型0.078mm~0.682mm、Ⅲ型0.064mm~0.169mm、Ⅳ型0.022mm~0.125mm,洪峰滞后时间分别为:Ⅰ型3.16h~4.08h、Ⅱ型2.68h~3.11h、Ⅲ型1.41h~3.00h、Ⅳ型3.95h~5.18h。(4)蔡家川小流域2005-2015年的雨季径流深在2.26mm~12.70mm间,平均为5.71mm。不同类型小流域的雨季径流深分别为:半农半牧(11.01mm)>农地(10.98mm)>次生林(5.63mm)>人工林(7.87mm)>封禁(4.97mm)>半人工半次生林(4.31mm)。(5)蔡家川小流域的场降雨输沙模数为0.002t/km2~20.878t/km2,次生林小流域场降雨输沙模数为0.002t/km2~4.473t/km2,农地小流域为0.003t/km2~134.587t/km2,人工林小流域为0.003t/km2~117.250t/km2,封禁小流域为0.001t/km2~25.072t/km2,半人工半次生林小流域为0.001t/km2~98.547t/km2,半农半牧小流域为0.004t/km2~190.188t/km2。(6)地形特征中,径流深与流域长度呈中等程度相关(相关系数为-0.462),与流域面积、沟道比降呈低强度相关(相关系数为-0.351、0.361);流域2005-2015年林地、灌木草地、农地动态变化Di值分别为0.008、0.039、-0.103,夏季NDVI在0.72~0.77间,径流深与NDVI相关性不显着(相关系数为0.12,P>0.05)。景观指数中,斑块密度(PD)、平均形状指数(SHAPE_MN)和周长面积分维(PAFRAC)与径流深、洪峰流量呈低强度相关;5~15天的前期影响雨量与径流深呈低强度相关(相关系数为0.197~0.263,P<0.01);降雨量P、I30、I60、降雨动能E与径流深、洪峰流量相关性较强(P<0.01)。(7)选取P和I30作为描述降雨的特性因子,构建了不同过程雨型下场降雨径流深的经验模型。当P和I30较小时,不同雨型的径流深为Ⅰ型>Ⅱ型>Ⅲ型>Ⅳ型。随降雨量增加,Ⅲ型降雨的径流深逐渐高于Ⅰ型、Ⅱ型降雨。随I30增加,Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型降雨的径流深变化差异逐渐减小。

常恩浩[5](2020)在《黄土高原植被群落恢复演替对坡面侵蚀产沙阻控作用研究》文中研究表明黄土高原水土流失一直是人们广泛关注的焦点,研究坡面单元植被群落演替与径流侵蚀的关系是揭示植被抑制侵蚀作用机理的核心内容。在变化的植被群落环境中,解析群落次生演替过程中地上、地下生态结构变化,阐明植被群落演替过程和坡面水文过程之间的耦合与反馈,划分土壤侵蚀形态,解析植被水土保持潜力,建立植被侵蚀阻控作用评价系统,是当前黄土高原水土流失动力机制和植被调节原理的研究热点内容。本研究以黄土高原退耕坡地植被群落为研究对象,通过野外调查、取样和模拟径流试验,系统研究了植被群落生态演替过程中的结构和功能变化,初步探讨了植被群落演替发展对坡面径流的控制作用机理,阐明了植被群落生态因子在控制侵蚀的综合作用及其归因,基于高精度坡面地形信息,划分了在变化背景条件下的土壤侵蚀形态以及解析了植被群落结构对侵蚀形态的影响。研究的主要结果如下:(1)确定了研究区植被群落演替发展序列。演替早期(0-2年)的特征是一、二年生菊科植物入侵,演替发展至中期(8-16年),多年生禾本科植物逐渐成为主要物种,演替发展后期(22-40年),豆科灌丛和落叶小乔木同时出现。植被重要值的研究结果证明了该区域主要演替物种为多年生草本植物(249.4)。研究区植被群落演替发展中伴有较大程度的能量汇集与累积,在演替的1-40年间,仍处于迅速恢复期。(2)基于非线性理论,提出了量化根系结构特征的分维数和量化根系生态功能性的生态位指数。研究区植被群落演替发展的1-40年中,根长分形维数由2.99减小至2.67,这一结果较为客观的阐明了群落演替促进了根系结构逐渐完整化和复杂化。根系生态位指数在垂直维度、水平维度和指标纬度的分布由6.18增大至8.91,根系的生态功能性随着植被群落演替发展明显增强。(3)解析了植被群落演替对坡而径流动力学特征的影响作用。植被群落演替发展1-40年中,坡面径流平均流速由0.203-0.266 m/s减小至0.078-0.180 m/s;径流阻力系数平均增大了 12.5倍。坡面径流流态主要受植被群落地下部分和地上部分的影响。植被重要值(0.87)、物种数(0.84)、腐殖质量(0.82)和微团聚体含量(0.79)对于坡面径流的减速(流速)、消能(功率)和增阻(阻力系数)作用存在较高关联度。单位土壤体内拥有细根长度(根长密度)是影响径流剪切力的重要原因,根系结构的复杂程度(分维数)是提高土壤抗剪强度的主要原因。(4)阐明了植被群落演替对坡面水沙的阻控作用。植被群落演替1-40年中,平均产流量和产沙量分别减小1.58和20.97倍。当植被群落每发生一次优势种的更替,径流量和产沙量减小,累积径流和产沙量斜率分别减小0.79 L/min和17.4 g/min。径流含沙量随着植被群落演替发展而逐级减小,大约从10.27 g/L减小至0.58 g/L。植被群落演替发展的减流效应主要受变化的根长密度(0.81)影响,减沙效应主要受土壤结构特征影响,微团聚体(0.88)是侵蚀过程中主要泥沙来源。根系的结构和功能特征是影响径流含沙量的先驱因素,植被重要值(0.81)和物种数(0.80)起到过滤含沙水流的作用,这是降低径流含沙量的客观因素,而含沙水流中的泥沙颗粒的粗细(d50,0.81)是影响径流含沙量的主观因素。(5)建立了坡面核心地形因子评价系统。植被群落演替减小了侵蚀前后地形的变化幅度。在坡面地形与侵蚀量的关系中,识别了轻度破碎、严重破碎、轻度沉积和严重沉积这4类侵蚀形态。构建了泥沙沉积指数,且与根长分维数、根系生态位指数、植被重要值和土壤颗粒中值粒径d50存在较高的关联度,可以用线性公式Y=AX+B表达。找出了影响侵蚀形态的主要植物为菊科和一、二年生草本植物,代表物种有,茵陈蒿、猪毛蒿、苦苣菜、飞廉、铁杆蒿和狗尾草。构建回归模型通过了显着性检验(p<0.01),每当代表物种的植被重要值增大1倍,侵蚀过程中泥沙沉积程度增加13.1-34.2%。

徐佳佳[6](2020)在《北京密云石匣小流域坡面径流泥沙及雨水溶解物的研究》文中研究表明密云库区是首都重要的水源保护地。针对密云水库水源保护区日益严峻的面源污染风险,本文集合了密云库区石匣小流域2007~2016年径流小区的定位监测资料,并通过野外定位监测、室内分析和数值分析相结合的研究方法,量化了密云库区雨峰形态特征指标(峰宽、峰数、峰值、峰位和连续性等),分析了雨峰形态对坡面产流产沙过程的影响,分析了植被类型、盖度及时空变化对产流产沙的影响,探讨了不同植被覆盖类型对降雨再分配过程中雨水溶解物变化的影响。研究结果可为密云水源保护区坡面水土流失治理和面源污染治理提供理论依据。主要结论如下:(1)雨峰形态特征指标对产流量的影响力排序为:峰宽>峰数>峰值>连续性>峰位,对产沙量的影响力排序为:峰宽>峰值>峰数>连续性>峰位。统计性降雨指标中I60与坡面产流量和产沙量的关系最为密切,但与雨峰降雨量(TPR)相比,I60对产流产沙的解释力明显不足。雨峰降雨量能兼顾多峰、峰值、峰宽等因素,与产流产沙量的相关性最高,以雨峰降雨量建立的产流量模型预测误差约20%,拟合度较高(R2=0.82)。(2)随着植被盖度的增大产流量和产沙量均呈现逐渐减小的趋势。当植被盖度达到60%以上时,产流量和产沙量趋于稳定,刺槐(Robinia pseudoacacia)林、荆条(Vitex negundo)灌木丛、草地的产流量和产沙量没有显着区别(P>0.05),减流率可达93以上、减沙率可达99.8%以上,玉米(Zea mays)地减流率和减沙率仅为29.8%和46.6%。(3)降雨、植被、地形、土壤对径流的影响度分别为26.82%、25.39%、23.91%、23.87%;径流、植被、降雨、土壤、地形对侵蚀量的影响度分别为25%、20%、20%、18%、17%。对产流量有重要影响的因子为稳渗速率(0.81)、I60(0.79)和枯落物厚度(0.77);对产沙量有重要影响的因子为:枯落物厚度(0.84)、产流量(0.82)和稳渗速率(0.80)。对产流量和产沙量的影响中,植被、土壤与降雨强度之间均存在交互作用。植被冠层、枯落物和土壤渗透性对低雨强降雨的减流效果最好,枯落物、土壤渗透性能对一般暴雨的减沙作用最强。(4)大气降雨中阳离子以Na+、NH4+、硅离子为主,占阳离子总量的80%;阴离子以NO3-和Cl-为主,占阴离子总量的94.6%。刺槐林、荆条灌丛和玉米冠层的穿透雨中阳离子含量没有明显差异(P>0.05)。刺槐枯落物渗水中阳离子和阴离子含量均明显大于荆条灌丛(P<0.05)。玉米地土壤渗水中阳离子和阴离子含量均显着大于刺槐林和荆条灌丛(P<0.05)。(5)雨水通过植被冠层和枯落物层时有机物含量大幅增加,通过冠层的增幅为0.42倍~1.49倍,通过枯落物层的增幅为1.95倍~4.69倍;雨水通过林地土壤层后有机物被大幅吸收,荆条林地的吸收率为52%,刺槐林地为23%。植被冠层、枯落物层和土壤层既能吸收离子也能释放离子,其中刺槐林地土壤层对离子的吸收量为释放量的5.67倍,对离子的过滤能力最强。(6)各地类地表径流中总磷、总氮和COD总量均表现为刺槐林地<荆条灌丛<草地<玉米地<裸地。玉米地的地表径流中总磷、总氮和COD总量与裸地无显着差异(P<0.05)。

杨振奇[7](2020)在《裸露砒砂岩区人工植被对水力侵蚀的调控机制研究》文中研究指明黄河流域的生态保护和高质量发展,是我国新时代生态文明建设的重要内容。裸露砒砂岩区是黄河粗沙集中来源区,研究该区人工植被对水力侵蚀的调控机制,对于科学指导植被建设和减轻泥沙入黄有重要现实意义。本文选取裸露砒砂岩区的鲍家沟小流域为研究区,在坡面尺度上,通过径流小区监测与野外放水冲刷试验,明确了裸露砒砂岩区坡面的侵蚀产沙规律、微地形变化过程和水动力学特征,分析了降雨和植被对坡面产流产沙过程的影响;以裸露砒砂岩区主要的人工植被为研究对象,从降雨截留、土壤水文物理性质、土壤抗蚀性和土壤质量方面,系统的研究了人工植被的径流调控机制,构建了裸露砒砂岩区土壤质量评价最小数据集;在流域尺度上,基于研究区土壤、地形和土地利用/植被覆盖数据,构建了流域地理信息数据库,结合地统计学的理论和方法,研究了人工植被格局和地形因素对土壤质量空间异质性的影响。运用景观生态学理论和空间分析方法,对小流域植被格局和水力侵蚀空间分异规律进行了分析,揭示了植被格局与地形因子对小流域水力侵蚀的耦合影响机制。研究得出了以下结论:(1)研究区的降雨类型分为长历时暴雨、长历时中到大雨、短历时暴雨,短历时的小到中雨4类,降雨会显着改变裸露基岩坡面的微地形,对于有植被生长的坡面无影响,在一个暴雨季节内,裸露基岩坡面微地形坡度的平均值由22.76°增长至23.09°,坡面细沟的细沟密度由0增加至33.73 m/m2,随着坡面微地形持续向利于侵蚀发生的方向发展,坡面产流产沙量随之增加。随着冲刷流量和坡度的加大,径流的冲刷能力增强,坡面的产流产沙量随之增加;低植被覆盖(≤15%)对坡面径流的影响相对较小,在水力冲刷作用下,仍易于侵蚀产沙,植被覆盖达到30%时,径流受到的阻滞作用增加,径流冲刷能力被削弱。(2)不同植被类型地表覆盖度差异显着,其中以沙棘林和油松林下的草本层盖度最高,分别是草地覆盖度的1.41倍和1.26倍。人工植被林冠层的截留能力由大到小依次为油松林、山杏林、沙棘林、柠条林;枯落物的持水能力呈油松林>山杏林>柠条林>沙棘林>草地的趋势;沙棘林下土壤大孔隙较为发达,其土壤饱和导水率较高,而裸地土壤孔隙较少,其饱和导水率最低;土壤入渗速率呈沙棘林>油松林>柠条林>山杏林>草地>裸地的规律。(3)降雨对裸露砒砂岩区土壤团粒结构的破坏机制不同,暴雨条件产生的气爆作用是导致裸露砒砂岩区土壤团粒体结构破坏的主要因素,雨滴击打造成的分散作用的破坏作用次之,土壤结构因吸水膨胀破碎的破坏作用最小。各植被类型土壤团粒体破坏率由小到大依次为沙棘林、柠条林、山杏林、油松林、草地、裸地。在对土壤的物理、养分、生化功能和抗蚀能力4方面性质分析的基础上,通过主成分分析法和Norm值筛选出土壤有机质、土壤含水率和土壤团聚体破碎率3个指标建立最小数据集指标,最小数据集的评价结果与重要数据集和全数据集评价结果拟合效果良好,可以应用在裸露砒砂岩区土壤质量评价中,不同植被类型土壤质量评价结果为沙棘林>山杏林>柠条林>油松林>草地>裸地。(4)以鲍家沟小流域为代表的裸露砒砂岩区典型流域,流域内的优势景观为裸露基岩景观,其次为大面积的人工植被景观。流域水力侵蚀强度以微度侵蚀为主,微度侵蚀是流域的主要侵蚀景观,各侵蚀强度斑块的破碎化程度由大到小呈极强烈侵蚀、强烈侵蚀、中度侵蚀、轻度侵蚀、微度侵蚀的排列顺序。流域水力侵蚀强度具有显着的空间自相关性,水力侵蚀强度高值聚集区主要位于基岩大幅出露的区域,低值聚集区主要分布在坡面。灰色关联分析的结果显示,高值聚集区与斑块面积分形维数的关联系数最高为0.774,低值聚集区与坡度关联程度最高。地形是导致植被景观破碎化并决定水力侵蚀强度的主要因素,而在地形平缓的地带,植被景观的联通程度则是限制水力侵蚀发生发展的主要因素。

杨建辉[8](2020)在《晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究》文中认为晋陕黄土高原水资源缺乏、地貌复杂、生态脆弱,季节性雨洪灾害、水土流失及场地安全问题突出。在城镇化过程中,由于用地紧张导致建设范围由平坦河谷阶地向沟壑谷地及其沟坡上发展蔓延,引发沟壑型场地大开大挖、水土流失加剧、环境生态破坏、地域风貌缺失等系列问题。为解决上述问题,论文基于海绵城市及BMPs、LID等雨洪管理的基本方法与技术,通过对聚落场地水文过程与地表产流机制的分析,借鉴传统地域性雨洪管理实践经验与智慧,建构了晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系;提出了雨洪管控的适地性规划策略、场地规划设计方法与模式;在规划实践中实现了城乡一体化的水土保持、雨水利用、生态恢复、场地安全、地域海绵、风貌保持等多维雨洪管控目标。论文的主体内容如下。一是雨洪管控适地性规划的理论基础与基本方法研究,核心内容是从理论与方法上研判雨洪管控的可行思路;二是黄土高原雨洪管控的地域实践与民间智慧总结和凝练,一方面总结和继承传统,另一方面与当前的海绵城市技术体系进行对比研究,彰显传统技术措施的地域性优点并发现其不足,改进后融入现代体系;三是晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪特征与产流机制分析,包含场地的地貌特征、产流机制、雨洪管控的尺度效应、雨洪管控的影响因子等内容,分析皆围绕地表水文过程这一主线展开;四是晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系建构,包含技术途径和总体框架以及目标、措施、评价、法规4大体系和规划步骤等内容;五是聚落场地尺度雨洪管控适地性规划方法研究,主要内容包括规划策略与措施的融合改造、场地空间要素布局方法以及适宜场地模式,核心是解决适地性目标、策略与措施以及多学科方法如何在场地层面落地的问题。研究的特色及创新点如下。(1)以雨洪管控目标导向下的类型化场地空间要素布局方法为核心,整合传统与低影响开发技术措施,建构了晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的雨洪管控规划设计理论方法,归纳形成了雨洪管控适宜场地建设模式和适地化策略;(2)引入适宜性评价方法,融合多学科技术体系,构建了黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控的适地性技术途径和规划技术体系;(3)从水观念、雨水利用与管控技术、场地建设模式三个层面总结凝炼了黄土高原传统雨洪管控的经验智慧与建设规律。研究首次将BMPs理念、LID技术方法、传统水土保持规划方法与晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的地域特点相结合,从理念、方法及措施三方面为我国海绵城市规划设计方法提供了地域性的补充和完善及实践上的现实指导,进一步从方法论上回应了当前和未来本地域城乡一体化规划中的相关问题,在一定程度上实现了跨学科、跨领域的规划方法创新。

孙佳美[9](2018)在《覆被坡面的水文、侵蚀及生源要素过程研究》文中认为土壤侵蚀是目前世界主要的环境问题之一,也是自然恶化的重要诱因,同时会造成土地退化、植被破坏、泥沙淤积、面源污染等多种生态问题。坡面是发生土壤侵蚀的基本单元,该过程包括降雨击溅、径流和细沟冲刷引起的土壤分离、泥沙输移和沉积等子过程。适宜的坡面水土保持措施能够有效防止坡面水土流失,从而有效的减弱土壤侵蚀程度。本研究以华北土石山区典型土壤类型褐土土壤侵蚀过程为研究对象,采用人工降雨的方法,模拟不同覆盖坡面在不同实验条件组合下的土壤侵蚀过程,并观测侵蚀过程坡面径流、泥沙和生源要素的运移特征,从而分析不同类型覆被对土壤侵蚀的影响。在径流泥沙输出过程分析结果基础上,尝试研究径流水动力学特性对土壤侵蚀的影响机理,并研究土壤颗粒启动作用力与产沙强度的耦合机制,最后进行坡面侵蚀过程的是模型模拟与验证,耦合主要坡面土壤侵蚀预测模型,为土壤侵蚀的影响因素及防治水土流失提供理论基础。对华北土石山区乃至全国范围内的覆被坡面的土壤侵蚀防控具有重要理论意义和应用价值。主要研究结果为:(1)径流产生时间与坡度、降雨强度和地被物覆盖度均呈指数相关关系(T=a αb Rc Cd;T为产流时间,α为坡度,R为降雨强度,C为覆盖度),枯落物延缓径流产生最有效,其次为黑麦草覆盖,最后为砾石覆盖。降雨强度对坡面起始产流时间起决定作用。对比六种植被覆盖枯落物,酸枣枯落物延迟产流作用最强,其次为侧柏枯落物和油松枯落物,再次为荆条枯落物和构树枯落物,最差的是栓皮栎枯落物。坡面覆盖能够有效增加土壤入渗量,从而减少径流量。相比于裸坡,枯落物、砾石和黑麦草覆盖分别能减少坡面产流量34.13%、43.45%、36.91%。油松、侧柏、栓皮栎、构树、荆条和酸枣坡面的径流减少率分别为9.13%、9.54%、14.20%、13.56%、17.27%和 9.47%。(2)覆盖条件能够延缓坡面径流流速,改变径流水动力学特性,从而影响径流的输沙能力。枯落物、砾石和黑麦草覆盖能够减小流速17.7%、67.91%、27.17%。油松、侧柏、栓皮栎、构树、荆条和酸枣分别减小径流流速32.03%、40.11%、19.79%、47.76%、41.46%、57.44%。单宽流量是影响坡面径流的主要因素,随单宽流量增大坡面流量会显着增大。径流流速是决定径流雷诺数和弗劳德数的关键因子,各覆被能够显着减小雷诺数和弗劳德数,改变径流流态,减弱径流对土壤表面的扰动。覆盖度增大能够有效降低径流雷诺数和弗劳德数,而降雨强度和坡度的增大会提高径流雷诺数和弗劳德数,但坡度对其影响较小。坡面覆盖措施可以提高地表粗糙程度,增加地表对径流的阻力,枯落物、砾石和黑麦草覆盖条件下坡面曼宁糙率系数为裸地的2.85、1.67、6.04倍,油松、侧柏、栓皮栋、构树、荆条和酸枣覆盖能提高坡面阻力系数1.34、2.38、0.96、2.80、2.90、5.38倍。坡面产沙率(Dr)与曼宁糙率系数(f)呈对数负相关关系(Dr=-alnf+b)。(3)坡面径流剪切力和径流功率随覆盖度的增大而减小,而随降雨强度和坡度的增大则增大。枯落物覆盖坡面平均临界剪切力为0.8-1.3 N/m2,相同土壤条件的裸坡坡面临界剪切力为0.5 N/m2,枯落物覆盖增大临界剪切力62.5%~170.8%。砾石覆盖坡面平均临界剪切力为0.7-0.9N/m2,相比裸坡的增长35.4%~93.8%;油松、侧柏、栓皮栎、构树、荆条和酸枣覆盖分别增大临界剪切力79.2%,1.4%,0.4%,1.0%,0.1%,and 2.2%。临界剪切力是土壤抗侵蚀特性的重要特征,也是WEPP模型的敏感参数,该研究中的临界剪切力将作为WEPP模型运行的重要参数。该试验土壤条件下裸坡临界径流功率为0.0003 N/(m·s),枯落物覆盖坡面径流功率为0.0115-0.0190N/(m·s);砾石覆盖坡面临界功率为0.012-0.015N/(m·s),黑麦草覆盖坡面临界径流功率在0.0148~0.0312N/(m·s)。油松、侧柏、栓皮栎、构树、荆条和酸枣覆盖坡面临界径流功率分别为0.021、0.024、0.020、0.127、0.377、0.027 N/(m·s)。(4)地表覆被可以有效的减少径流的产生,并减弱径流的输沙能力,从而减少坡面土壤侵蚀量,发挥良好的水土保持作用。枯落物、砾石和黑麦草平均能减少径流含沙率53.74%、18.50%和30.14%,减少总产沙量79.66%、68.18%和58.00%。油松、侧柏、栓皮栎、构树、荆条和酸枣对坡面径流含沙率的减少率分别为 10.62%、8.07%、4.75%、2.23%、2.69%、7.48%,减少总产沙量 45.16%、49.23%、24.00%、76.76%、76.27%和48.97%。坡面产生泥沙粒径主要集中在2-50 μm范围内,坡面覆盖条件能显着改变泥沙颗粒特征,有效减少大颗粒泥沙的产生,随覆盖度增大的变化程度并且当覆盖在坡面下部时,其保护作用更强。(5)地被物覆盖措施对泥沙中的速效氮、速效磷和有机质无显着影响,速效钾的浓度随坡面覆盖度的增加可增至裸地对照组的144%~325%。裸坡坡面径流的TOC浓度随着降雨的进行逐渐增大,而有覆盖坡面径流的TOC浓度随降雨的进行逐渐减小;覆盖能增大径流中TOC浓度,随着覆盖度的增大,TOC浓度逐渐增大,而对径流中IC浓度无显着影响。泥沙中TOC浓度随着盖度的增大而增大,覆盖会增加TOC随着泥沙的流失率;并且当覆盖集中在坡面下部时,泥沙中TOC浓度较高。(6)RUSLE和USLE-M是通用土壤流失方程的改进模型,WEPP模型是基于过程的土壤侵蚀预测模型。对本研究中的森林植被覆盖坡面土壤侵蚀过程分别用RUSLE、USLE-M、WEPP进行预测,结果表明在各个树种覆盖条件下,USLE-M模型的效率系数在均在靠前的位置,在油松和酸枣覆盖坡面,其模拟效果为最佳,在其余四种覆盖条件下,其模拟效果排在第二,USLE-M模型在EI30的基础上加入了径流因子的影响,因此其模拟能力更加合理。其次为WEPP模型,其在侧柏和构树覆盖坡面,模拟效果为最佳。WEPP模型对森林覆盖坡面径流过程模拟较为准确,但WEPP模型的径流结果来运行USLE-M会减弱其模拟能力,Nash-sutcliffe效率系数降低。三个模型的模拟效果比较说明,在具有对应的径流资料时,USLE-M具有更好的模拟效果。最后对RUSLE模型的森林覆被因子和WEPP模型的截留参数进行了修正,油松、侧柏、栓皮栎、构树、荆条和酸枣的覆盖C值分别为0.38、0.25、0.52、0.10、0.15、0.26,从而提高了模型的适用性。本研究根据实际测量的截留数据对WEPP模型的截留模型进行了改进,通过对改进后WEPP进行验证结果表明改进后的WEPP模型能够很好的模拟森林植被覆盖坡面侵蚀过程,Ens效率系数均有显着的提高。

王士永[10](2011)在《北京怀柔东台沟小流域坡面径流与产沙特征研究》文中提出森林植被防治坡面水蚀机理的研究涵盖森林水文学、土壤学、水力学等多学科的知识,需要多学科交叉。本文以北京市怀柔区汤河口镇东台沟小流域设置的不同立地条件的标准径流小区为研究对象,在野外大气降水条件下,研究降雨变化特征、坡面径流响应过程,结合水力学、土壤侵蚀学等科学理论深入揭示不同植被格局对坡面产流产沙的影响、坡面侵蚀产沙与影响因子,应用坡面水文模型对坡面产流过程进行模拟,强化植被防治水蚀的机理,以期为北京山区的土壤水蚀治理提供一定的科学理论依据。主要结论如下:(1)1980-2009年间,研究区的总降雨量为11817.4mm,平均年降雨量为393.9mm,整体降雨量偏低。该研究区雨季即从5月到10月,该区间的各年月平均降雨量之和为354.1mm,干季降雨量为39.8mm;2000-2009各月平均降雨天数与各月平均降雨量的分布大致类似,干湿季明显,11月到次年4月的平均降雨天数总数为9.6d,而5-10月的平均降雨天数总数为32.4d。2001-2008年3-10月各月平均降雨强度的分布成单峰曲线形状,与降雨量的分布基本相似;0-1 mm/h、1-5mm/h、5-10 mm/h、>10 mm/h这4个等级的场次分别为93、147、29、34;降雨历时≤30 min、30-60 min、60-90 min、90-150 min、150-300 min、300-600 min和>600min这7个阶段的场次分别为44、41、20、43、49、62和44。属于小雨的降雨有213场,占总数的70.3%,占绝大多数,属于中雨的降雨有70场,占总数的23.1%,可见小雨和中雨的比例在当地的降雨组成中占绝大多数达93.4%。(2)无植被覆盖的径流小区径流系数明显大于有植被覆盖的径流小区,说明植被对于径流的形成有明显的作用,适当的植被覆盖及水土保持措施有利于减小径流,防止水土流失。径流量与降雨量单一因子并无明显线性关系,说明径流量的产生机理十分复杂,不仅仅受降雨量的影响。(3)裸地小区产沙量明显高于有措施的小区,相对于覆盖度高的小区,裸地产沙最大可以达到其他小区的1000倍以上;同样是在未搅动小区,植被覆盖度对产沙影响显着,在2004年和2007年19号小区植被覆盖度在75%以上,而18号小区植被覆盖度在30%以下,两者在这两年的产沙量差异性极显着;在怀柔地区主要产沙雨型为a型和b型雨,两者达到了近90%;小区产沙量与其影响因子多为幂函数关系,也有少数S函数关系;小区产沙与植被覆盖度之间的相关关系明显,用函数关系表达为:y=1.0461n(x)+4.3986,R2为0.5705。(4)刺槐的最大持水量较大,为25.93 t·hm-2,火炬树的最大持水量较小仅为8.54 t·hm-2,但其最大持水率相对较高;刺槐、火炬树枯落物最大持水率分别为556.64%和333.03%,刺槐>火炬树,与最大持水量一致。有枯落物层覆盖的径流小区,产流量较少,刺槐<火炬<裸地;裸地产沙量为1 459g/h,但两种有枯落物覆盖的地表产沙量仅为裸地的16.8%、32.1%。在典型中雨条件下,有无植被覆盖的径流小区的径流量、径流深、径流系数、单位面积径流量的平均值分别为0.055 m3、1.07mm、0.055、1010.9 m3/km2和0.318 m3、4.29 mm、0.22、4291.3 m3/km2;在典型大雨条件下,有无植被覆盖的径流小区的径流量、径流深、径流系数、单位面积径流量的平均值分别为0.12 m3、2.4、0.08、2416.5 m3/km2和0.59 m3、8.39 mm、0.29、8378.5 m3/km2。在典型中雨条件下,有植被和无植被覆盖条件下坡面产沙的泥沙冲刷量和单位面积冲刷量差异显着,而含沙量存在差异,但不够显着。在典型大雨条件下,有无植被覆盖条件下坡面产沙的含沙量、泥沙冲刷量、单位面积冲刷量差异显着。有植被覆盖的径流小区的含沙量、泥沙冲刷量、单位面积冲刷量的平均值分别为11.9 kg/m3、2.8 kg、58.0 t/km2,而无植被覆盖的径流小区的含沙量、泥沙冲刷量、单位面积冲刷量的平均值分别为45.3 kg/m3、85.3 kg、1062.3 t/km2。(5)经过BROOK90模拟,得出年平均总蒸散发量为414.84mm,平均年蒸腾量为160.90mm,平均年截留蒸发量,为46.39mm,平均年土壤蒸发量为205.16mm。而降雪蒸发和积雪蒸发在整个蒸散发耗水中占的比例很小,对林地蒸散发耗水水量分配不会造成太大的影响。对坡面径流情况进行了模拟,2001-2010年平均年径流量为11.26 mm,各年的径流量与年降水量的变化趋势大体一致。而年平均产流天数为48d,平均每次产流量0.218mm/d。

二、森林植被对坡地不同空间尺度侵蚀产沙影响分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、森林植被对坡地不同空间尺度侵蚀产沙影响分析(论文提纲范文)

(1)黄土丘陵沟壑区植被特征与产流产沙的响应关系(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题依据、目的及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 植被结构特征研究
        1.2.2 植被结构研究
        1.2.3 土壤性状与产流产沙研究
        1.2.4 植被结构与土壤产流产沙研究
第二章 研究内容与方法
    2.1 研究区概况
    2.2 研究内容
    2.3 研究方法
        2.3.1 样地选择及样方确定
        2.3.2 植被调查及土壤样品采集
        2.3.3 样品室内处理分析
        2.3.4 小区尺度产流产沙观测与植被结构调查
    2.4 技术路线
第三章 黄土丘陵沟壑区植被结构特征分析
    3.1 不同植被类型的物种组成
    3.2 不同植被类型的物种多样性变化
    3.3 不同植被层的生物量、盖度
        3.2.1 不同坡向不同植被层的生物量、盖度
        3.2.2 不同坡位不同植被层的生物量、盖度
    3.4 不同植被层的叶功能性状
        3.4.1 不同坡向不同植被层的叶功能性状
        3.4.2 不同坡位不同植被层的叶功能性状
    3.5 小结
    3.6 讨论
第四章 不同植被类型产流产沙及土壤性状分析
    4.1 不同径流小区泥沙观测
        4.1.1 清水系数和浑水系数
        4.1.2 含沙量及冲刷量
    4.2 不同植被类型下土壤性状
        4.2.1 不同坡向上土壤性状
        4.2.2 不同坡位上土壤性状
    4.3 植被参数与土壤性状
        4.3.1 植被参数对土壤性状的影响
        4.3.2 草本层植被参数与土壤性状的相关性分析
        4.3.3 灌木层植被参数与土壤性状的相关性分析
        4.3.4 乔木层植被参数与土壤性状的相关性分析
    4.4 产沙产流量与土壤性状的相关性分析
        4.4.1 产流产沙量与土壤性状的变化关系
        4.4.2 产流产沙量与土壤性状RDA排序
    4.5 小结
    4.6 讨论
第五章 黄土丘陵沟壑区植被结构与水文产流产沙响应关系
    5.1 植被参数与水文产流产沙量的关系
        5.1.1 植被盖度、生物量与产流产沙量的变化关系
        5.1.2 植被叶功能性状与产流产沙量的变化关系
    5.2 不同结构层植被参数与产流产沙量相关性
    5.3 植被结构综合评价指数
        5.3.1 植被结构综合评价指数的建立
        5.3.2 产流产沙量与植被结构综合评价指数
    5.4 产流产沙量逐步回归模型
    5.5 小结
    5.6 讨论
第六章 结论
    6.1 研究结论
    6.2 研究与期望
参考文献
致谢
作者简介

(2)祁连山排露沟流域植被类型变化对径流过程的影响(论文提纲范文)

摘要
SUMMARY
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的与意义
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 森林植被变化对径流影响研究进展
        1.3.2 森林植被对径流过程影响研究进展
        1.3.3 水文模型研究进展
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 研究区概况及研究方法
    2.1 祁连山概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形地貌特征
        2.1.3 气候特征
        2.1.4 土壤特征
        2.1.5 植被特征
        2.1.6 水文特征
    2.2 排露沟流域概况
    2.3 研究方法
        2.3.1 观测样地布设
        2.3.2 数据分析方法
第三章 排露沟流域植被空间分布特征研究
    3.1 ZY-3数据分类
        3.1.1 数据预处理
        3.1.2 研究过程
    3.2 分类实现及精度评价
    3.3 排露沟流域植被分布特征
        3.3.1 植被随高程分布分析
        3.3.2 植被随坡向分布分析
    3.4 讨论
    3.5 小结
第四章 排露沟流域土壤物理性质空间分异性研究
    4.1 排露沟流域土壤野外采样
        4.1.1 土壤采样合理性分析
        4.1.2 土壤物理性质测量内容及测量方法
    4.2 不同植被类型下土壤水文物理性质的差异性研究
        4.2.1 典型植被类型土壤水分特征曲线
        4.2.2 不同植被类型下土壤水文物理性质的差异性分析
    4.3 土壤物理性质空间异质性及分布特征研究
        4.3.1 研究区不同土层有机碳含量空间分布特征
        4.3.2 植被类型对土壤有机碳空间异质性的影响
        4.3.3 研究区土壤质地空间分布特征
    4.4 排露沟流域高精度数字土壤制图
        4.4.1 数据源介绍
        4.4.2 环境因子构建
        4.4.3 环境因子的筛选
        4.4.4 空间数据挖掘
        4.4.5 精度评价
    4.5 土壤物理性质空间预测模型
        4.5.1 土壤容重模拟结果分析
        4.5.2 土壤质地模拟结果分析
        4.5.3 模拟结果评价
    4.6 讨论
    4.7 小结
第五章 排露沟流域径流过程模拟研究
    5.1 流域空间离散化与参数化
        5.1.1 流域水系提取
        5.1.2 流域离散化
        5.1.3 流域空间参数化
    5.2 SWAT模型简介
        5.2.1 SWAT模型概述
        5.2.2 SWAT模型原理
        5.2.3 SWAT模型模拟方法
        5.2.4 SWAT模型输入数据
        5.2.5 SWAT模型校准与验证
    5.3 基于SWAT模型的排露沟流域径流过程模拟
        5.3.1 流域气象特征
        5.3.2 流域径流特征
        5.3.3 流域径流过程模拟
        5.3.4 不同雨量情况下的径流模拟分析
    5.4 讨论
    5.5 小结
第六章 排露沟流域植被类型变化情景下对径流过程影响
    6.1 研究方案设计
    6.2 流域尺度植被组合模式的水文效应
    6.3 不同植被组合情景下流域径流变化
    6.4 不同植被类型组合下流域水量平衡指标的变化
    6.5 排露沟流域最佳水源涵养效能植被类型
    6.6 讨论
    6.7 小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 论文的创新性
    7.3 不足与展望
        7.3.1 研究中的不足
        7.3.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
在读期间发表论文和研究成果等
导师简介

(3)喀斯特高原峡谷典型小流域石漠化水文过程与碳氮流失机制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
前言
第一章 研究现状
    第一节 水文过程与养分流失
    第二节 石漠化水文过程与养分流失
    第三节 喀斯特水文过程与水土养分流失研究进展与展望
        一 文献获取与论证
        二 研究阶段划分
        三 国内外主要进展与标志性成果
        四 国内外拟解决的关键科学问题与展望
第二章 研究设计
    第一节 研究目标与内容
        一 研究目标
        二 研究内容
        三 研究特点与难点及拟创新点
    第二节 技术路线与方法
        一 技术路线
        二 研究方法
    第三节 研究区选择与代表性
        一 研究区选择的依据和原则
        二 研究区基本特征与代表性论证
    第四节 实验数据和资料及可信度
        一 实验分析数据
        二 野外调查数据
        三 其他资料数据
第三章 流域地貌水文结构与产流特征
    第一节 流域地貌水文结构特征
        一 流域水文结构特征
        二 流域地貌特征
    第二节 流域气象水文特征
        一 气象水文特征
        二 大气降水线
    第三节 流域产流特征
第四章 坡面壤中流水文过程与碳氮流失
    第一节 坡面土壤水分分布与时空动态特征
        一 坡面径流小区土壤水时空动态
        二 小波相干分析
    第二节 基于稳定同位素技术的坡面壤中流水文过程
        一 坡面径流小区壤中流δD、δ~(18)O分布特征
        二 基于Iso Source模型的坡面径流水来源分析
    第三节 降雨对坡面产流产沙的影响
        一 径流小区降水分配比例
        二 降雨期间径流小区产流产沙量特征
    第四节 降雨事件对坡面碳氮迁移与流失的影响
        一 坡面SOC、TN、DOC、TSN分布特征
        二 降雨期间径流DOC、TSN变化特征
        三 降雨事件对坡面碳氮流失的影响
    第五节 坡面壤中流水文过程与碳氮流失机制
        一 坡面土壤水时空动态及其影响因素
        二 不同植被类型对坡面壤中流水文过程与产流产沙量的影响
        三 坡面壤中流水文过程对碳氮迁移与流失的影响
第五章 裂隙渗透流水文过程与碳氮分布
    第一节 裂隙剖面土壤物理性质特征
        一 裂隙剖面土壤物理性质垂直分布特征
        二 裂隙剖面不同深度土壤物理性质差异特征
    第二节 裂隙渗透流土壤水分动态特征
        一 裂隙剖面渗透流土壤水动态变化
        二 小波相干分析
    第三节 基于稳定同位素技术的裂隙渗透流水文过程研究
        一 裂隙不同深度渗透流的δD、δ~(18)O分布特征
        二 基于二端元混合模型的裂隙渗透流新旧水比例划分
    第四节 裂隙剖面土壤碳氮分布特征
        一 裂隙剖面土壤碳氮垂直分布特征
        二 裂隙土壤理化性质相关性分析
    第五节 裂隙渗透流水文过程与碳氮分布机制
        一 裂隙土壤水动态及其影响因素
        二 裂隙渗透流水文过程
        三 裂隙土壤碳氮分布及其影响因素
第六章 流域水文过程与碳氮流失
    第一节 流域侵蚀泥沙来源分析
        一 流域主要土地类型土壤碳氮分布特征
        二 基于Iso Source模型的流域流失土壤来源分析
    第二节 降雨期间流域产流动态特征
        一 降雨期间流域产流特征
        二 降雨事件下流域产流动态
    第三节 降雨期间流域碳氮流失特征
        一 降雨、径流、汇流、暗河流的DOC与 TSN浓度特征
        二 降雨事件下径流、汇流、暗河流的DOC与 TSN浓度变化
        三 降雨事件下流域碳氮流失特征
    第四节 流域壤中流、径流、汇流与暗河流氢氧稳定同位素特征
        一 流域主要土地类型壤中流的δD、δ~(18)O分布特征
        二 流域径流、汇流、暗河流的δD、δ~(18)O分布特征
        三 降雨事件下流域径流、汇流、暗河流的δD、δ~(18)O变化特征
        四 不同水文结构的氢氧稳定同位素关系
    第五节 基于氢氧稳定同位素示踪技术的流域产流来源辨析
        一 基于二端元混合模型的流域径流新旧水比例划分
        二 基于Iso Source模型的流域汇流来源分析
    第六节 流域水文过程与碳氮流失的影响机制
        一 流域产流的降雨响应特征及其影响因素
        二 流域地貌特征对水文过程的影响
        三 流域产流机制
        四 流域水文过程对养分变化与流失的影响
第七章 结论与讨论
    一 主要结论
    二 主要创新点
    三 讨论与展望
参考文献
攻读博士学位期间科研成果
致谢

(4)晋西黄土区小流域径流输沙特征及对雨型的响应(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 流域径流输沙特征与降雨的响应关系
        1.2.2 植被覆盖/土地利用对流域径流输沙的影响
        1.2.3 流域场降雨径流模型研究
    1.3 存在问题
2 研究区概况
    2.1 地理位置
    2.2 地质地貌
    2.3 气候条件
    2.4 土壤特征
    2.5 土地利用与植被特征
    2.6 社会经济条件
3 研究内容与方法
    3.1 研究内容
    3.2 研究方法
        3.2.1 研究区选取
        3.2.2 降雨观测、数据分析与处理
        3.2.3 径流泥沙观测、数据处理与分析
        3.2.4 影像数据获取及处理
    3.3 技术路线图
4 流域降雨特征分析
    4.1 流域降雨的年际变化和年内分配
    4.2 流域雨型划分
        4.2.1 降雨特征雨型划分
        4.2.2 降雨过程雨型划分
    4.3 流域暴雨特征分析
    4.4 小结
5 不同类型小流域的径流特征分析
    5.1 不同类型小流域径流的年际变化和年内分配
    5.2 雨型对小流域径流特征的影响
        5.2.1 不同雨型对小流域径流的影响
        5.2.2 降雨过程对小流域径流的影响
    5.3 不同类型小流域径流特征对暴雨的响应
        5.3.1 暴雨条件下不同类型小流域径流特征
        5.3.2 暴雨降雨特征和降雨过程对小流域径流的影响
    5.4 小结
6 不同类型小流域的场降雨输沙特征分析
    6.1 蔡家川小流域场降雨输沙特征
    6.2 不同类型小流域场降雨输沙特征
    6.3 降雨特征和径流特征对小流域输沙的影响
        6.3.1 降雨强度对小流域输沙的影响
        6.3.2 降雨量对小流域输沙的影响
        6.3.3 径流特征对小流域输沙的影响
    6.4 小结
7 不同过程雨型下流域径流模型及影响因素研究
    7.1 地形特征与流域径流的关系
    7.2 植被变化与流域径流的关系
    7.3 前期影响雨量与流域径流的关系
    7.4 降雨特征与流域径流的关系
    7.5 不同过程雨型下流域径流模型
        7.5.1 指标选取
        7.5.2 模型构建
        7.5.3 模型验证
        7.5.4 径流模拟
    7.6 小结
8 结论与讨论
    8.1 结论
    8.2 讨论
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目
致谢

(5)黄土高原植被群落恢复演替对坡面侵蚀产沙阻控作用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 黄土高原植被群落生态恢复
        1.2.2 植被对降雨、径流和泥沙的调控作用
        1.2.3 坡面水蚀过程微地貌发育与泥沙沉积
    1.3 研究目的
    1.4 研究内容
        1.4.1 植被群落生态演替序列及生态因子结构特征研究
        1.4.2 坡面植被恢复演替对径流水动力的影响研究
        1.4.3 植被群落演替对坡面产流产沙的阻控作用研究
        1.4.4 植被群落演替对侵蚀地形变化的调控作用以及侵蚀形态识别
    1.5 主要创新点
    1.6 技术路线
2 研究区概况与方法
    2.1 研究区概况
    2.2 研究区暴雨频率概述
    2.3 实验小区装置及布设
    2.4 植被调查与土壤样品采集
    2.5 室内样品测试分析
3 植被群落演替序列及其地上、地下生态结构发展
    3.1 植被群落演替序列与植被重要值
        3.1.1 植被群落演替序列
        3.1.2 植被重要值
    3.2 植被群落演替生态特征
        3.2.1 植被生态指标累积曲线
        3.2.2 多样性、均匀度、丰富度和优势度指标
        3.2.3 土壤结构特征随植被群落演替的变化特征
    3.3 不同演替阶段群落根系生态特征
        3.3.1 根生物量、根长、根直径和根数量
        3.3.2 不同演替阶段群落根系级配组成
        3.3.3 基于非线性理论的根系结构和功能特征
    3.4 本章小结
4 坡面径流动力学特性试验研究
    4.1 植被群落演替对坡面径流流态的影响
        4.1.1 径流雷诺数的变化特征
        4.1.2 径流弗劳德数的变化特征
    4.2 植被群落演替对坡面径流流速的影响
    4.3 植被群落演替对坡面径流阻力的影响
    4.4 植被群落演替对坡面径流剪切力的影响
    4.5 植被群落演替对坡面径流功率的影响
    4.6 基于灰色关联理论的坡面径流水动力学的影响程度分析
        4.6.1 径流雷诺数
        4.6.2 径流弗劳德数
        4.6.3 径流流速
        4.6.4 径流阻力
        4.6.5 径流剪切力
        4.6.6 径流功率
    4.7 本章小结
5 不同植被群落恢复演替阶段坡面侵蚀产沙过程
    5.1 不同放水流量下的植被群落坡面径流特征分析
        5.1.1 放水流量4L/min
        5.1.2 放水流量8L/min
        5.1.3 放水流量16L/min
    5.2 不同放水流量下的植被群落坡面侵蚀产沙特征分析
        5.2.1 放水流量4L/min
        5.2.2 放水流量8L/min
        5.2.3 放水流量16L/min
    5.3 坡面径流能耗与土壤剥蚀作用的关系
        5.3.1 坡面径流能耗分析
        5.3.2 土壤剥蚀率分析
        5.3.3 累积径流能耗与累积剥蚀量相关分析
    5.4 植被群落坡面水沙关系分析
        5.4.1 径流含沙量的变化特征
        5.4.2 径流含沙量与侵蚀产沙量相关关系分析
    5.5 基于灰色关联理论的植被群落演替对坡面侵蚀产沙影响分析
    5.6 本章小结
6 植被恢复演替条件下坡面侵蚀形态变化及植被调控作用研究
    6.1 坡面土壤侵蚀地形特征
        6.1.1 地形特征点云获取及DEM(Digital Elevation Model)的生成
        6.1.2 侵蚀地形因子简介与计算方法
        6.1.3 侵蚀地形核心因子筛选
    6.2 坡面侵蚀形态特征及其分类
        6.2.1 侵蚀过程中核心地形因子变化特征
        6.2.2 坡面侵蚀形态分类识别
    6.3 植被群落特征与坡面侵蚀形态的响应
        6.3.1 基于坡面核心地形因子的泥沙沉积指数灰色关联分析
        6.3.2 高关联度生态因子与泥沙沉积指数相关分析
        6.3.3 植被群落科属结构和植被类型对侵蚀形态的影响
    6.4 本章小结
7 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果

(6)北京密云石匣小流域坡面径流泥沙及雨水溶解物的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 降雨对坡面产流产沙的影响
        1.2.2 土壤对坡面产沙产流的影响
        1.2.3 地形对坡面产流产沙的影响
        1.2.4 地表覆被对坡面产流产沙的影响
        1.2.5 地表覆被对水质的影响
        1.2.6 存在的主要科学问题
2 研究区概况
    2.1 地理位置
    2.2 地质地貌
    2.3 水文气候
    2.4 土壤
    2.5 土地利用及水土流失情况
3 研究内容与方法
    3.1 研究目标与内容
    3.2 技术路线
    3.3 研究方法
        3.3.1 样地及实验设计
        3.3.2 数据采集
        3.3.3 数据分析方法
4 降雨对产流产沙的影响
    4.1 降雨特征分析
    4.2 雨峰形态对产流产沙的影响
        4.2.1 峰数、峰位和连续性对产流产沙的影响
        4.2.2 峰值、峰宽对产流产沙的影响
        4.2.3 雨峰形态对产流产沙的综合影响
    4.3 统计性降雨指标对产流产沙的影响
    4.4 降雨指标对产流产沙变化的解释力
    4.5 小结
5 植被对产流产沙的影响
    5.1 植被类型和盖度对产流的影响
        5.1.1 不同植被类型和盖度对年均产流量的影响
        5.1.2 不同植被类型、盖度下产流量的年际变化
    5.2 植被类型和盖度对产沙的影响
        5.2.1 不同植被类型和盖度对年均产沙量的影响
        5.2.2 不同植被类型、盖度下产沙量的年际变化
    5.3 农地产流产沙特征
        5.3.1 产流对生长季农地盖度变化的响应
        5.3.2 产沙对生长季农地盖度变化的响应
        5.3.3 不同植被类型的减流减沙效益
    5.4 不同植被类型地表径流雨水溶解物特征
    5.5 小结
6 产流、泥沙影响因素的重要性分析
    6.1 影响产流产沙的主要因素
    6.2 降雨强度等级划分
    6.3 不同雨强等级下植被因素对产流产沙的影响
    6.4 不同雨强等级下土壤因素对产流产沙的影响
    6.5 不同雨强等级下地形因素对产流产沙的影响
    6.6 小结
7 不同植被类型降雨再分配过程中溶解物特征
    7.1 大气降水溶解物特征
    7.2 植被冠层对雨水溶解物的影响
        7.2.1 植被冠层对pH和COD的影响
        7.2.2 植被冠层对阳离子的影响
        7.2.3 植被冠层对阴离子的影响
    7.3 枯落物层对雨水溶解物的影响
        7.3.1 枯落物层对pH和COD的影响
        7.3.2 枯落物层对阳离子的影响
        7.3.3 枯落物层对阴离子的影响
    7.4 土壤层对雨水溶解物的影响
        7.4.1 土壤层对pH和COD的影响
        7.4.2 土壤层对阳离子的影响
        7.4.3 土壤层对阴离子的影响
    7.5 植被层、枯落物层和土壤层雨水溶解物变化比较
        7.5.1 pH和COD
        7.5.2 阳离子
        7.5.3 阴离子
    7.6 小结
8 结论和展望
    8.1 主要结论
    8.2 主要创新点
    8.3 研究展望
参考文献
个人简介
导师简介
成果目录清单
致谢

(7)裸露砒砂岩区人工植被对水力侵蚀的调控机制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的
    1.3 研究意义
    1.4 砒砂岩区的范围及基岩侵蚀内因
        1.4.1 砒砂岩区的分布范围
        1.4.2 砒砂岩的侵蚀内因
    1.5 水力侵蚀研究进展
        1.5.1 水力侵蚀的影响因素
        1.5.2 砒砂岩区水力侵蚀机理研究进展
        1.5.3 水力侵蚀预报模型研究进展
    1.6 植被对水力侵蚀的调控作用
        1.6.1 植被对坡面产汇流过程的影响
        1.6.2 植被对土壤抗蚀性和抗冲性的影响
        1.6.3 植被格局对水力侵蚀的调控作用
    1.7 砒砂岩区植被配置模式研究进展
    1.8 存在的问题和发展趋势
2 研究内容、研究方法与技术路线
    2.1 研究内容
    2.2 研究方法
        2.2.1 坡面水力侵蚀特征的研究
        2.2.2 人工植被对径流调控机制研究
        2.2.3 人工植被对土壤质量的影响
        2.2.4 小流域水力侵蚀空间特征及其与植被格局和地形因子的关系
    2.3 技术路线
3 研究区概况
    3.1 地理位置
    3.2 地形地貌
    3.3 气象与水文条件
    3.4 土壤条件
    3.5 植被条件
4 裸露砒砂岩区坡面水力侵蚀特征及其与植被的关系
    4.1 天然降雨条件下坡面产流产沙及其影响因素
        4.1.1 降雨类型划分
        4.1.2 降雨类型对坡面产流产沙的影响
        4.1.3 次降雨对坡面微地形的影响
        4.1.4 不同植被类型的减流减沙能力
    4.2 裸露砒砂岩区坡面水动力特性及其影响因素
        4.2.1 冲刷流量对坡面水动力特性的影响
        4.2.2 坡度对坡面水动力特性的影响
        4.2.3 植被覆盖度对坡面水动力特性的影响
    4.3 裸露砒砂岩区坡面土壤剥蚀率及其影响因素
        4.3.1 冲刷强度对土壤剥蚀率的影响
        4.3.2 坡度对土壤剥蚀率的影响
        4.3.3 植被盖度对土壤剥蚀率的影响
    4.4 小结
5 植被类型对地表径流的调控作用
    5.1 植被类型对地表覆盖度的影响
        5.1.1 植被类型对草本生物量和地表覆盖度的影响
        5.1.2 植被类型对草本生物多样性的影响
    5.2 植被类型对降雨的截留作用的影响
        5.2.1 植被类型对林冠截留的影响
        5.2.2 植被类型对枯落物层持水的影响
    5.3 植被类型对土壤水文物理特性的影响
        5.3.1 植被类型对土壤颗粒分布特征的影响
        5.3.2 植被类型对土壤综合持水能力的影响
        5.3.3 植被类型对土壤饱和导水性能的影响
        5.3.4 植被类型对土壤入渗性能的影响
    5.4 植被类型对地表径流的调控机制
    5.5 小结
6 植被类型对土壤质量的改良作用
    6.1 植被类型对土壤抗蚀性的影响
        6.1.1 植被类型对土壤团粒结构的影响
        6.1.2 植被类型对土壤可蚀性的影响
        6.1.3 植被类型对土壤抗崩解能力的影响
    6.2 植被类型对土壤养分和生物化学性质的影响
        6.2.1 植被类型对土壤养分的影响
        6.2.2 植被类型对土壤生物化学性质的影响
    6.3 植被类型对土壤质量的影响
        6.3.1 土壤质量评价指标体系的建立
        6.3.2 不同植被类型土壤质量综合评价
    6.4 小结
7 裸露砒砂岩区小流域水蚀特征及其与植被和地形的关系
    7.1 小流域植被景观的空间格局与地形因子的关系
        7.1.1 小流域植被类型的分布特征
        7.1.2 小流域植被景观的空间格局
        7.1.3 小流域植被景观空间格局与地形因子的关系
    7.2 小流域植被与地形因子对土壤质量的耦合影响
        7.2.1 小流域土壤有机质的空间分布特征
        7.2.2 小流域土壤含水率的空间分布特征
        7.2.3 小流域土壤团粒结构破碎率的空间分布特征
        7.2.4 小流域植被与地形因子对土壤质量的耦合影响
    7.3 小流域水力侵蚀因子的空间分布特征
        7.3.1 小流域土壤可蚀性因子的空间分布特征
        7.3.2 小流域植被覆盖因子与水土保持措施因子的空间分布特征
        7.3.3 小流域降雨侵蚀力因子与坡度坡长因子的空间分布特征
        7.3.4 小流域水力侵蚀的分布特征
    7.4 小流域水力侵蚀的空间格局和空间自相关性
        7.4.1 小流域水力侵蚀的空间格局
        7.4.2 小流域水力侵蚀的空间自相关性
        7.4.3 小流域水力侵蚀空间自相关性与植被和地形的关系
    7.5 小结
8 讨论
    8.1 水力侵蚀与人工植被间反馈关系的尺度效应
    8.2 植被对水力侵蚀的调控机制
    8.3 裸露砒砂岩区小流域未来治理方向
9 结论
致谢
参考文献
作者简介

(8)晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题背景与意义
        1.1.1 地域现实问题
        1.1.2 地域问题衍生的学科问题
        1.1.3 需要解决的关键问题
        1.1.4 研究范围
        1.1.5 研究目的
    1.2 研究综述
        1.2.1 国内研究
        1.2.2 国外研究
        1.2.3 总结评述
    1.3 核心概念界定
        1.3.1 黄土高原沟壑型聚落场地及相关概念
        1.3.2 小流域及相关概念
        1.3.3 雨洪管控及相关概念
        1.3.4 适地性及相关概念
    1.4 研究内容与方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
        1.4.3 研究框架
2 雨洪管控适地性规划的理论基础与基本方法
    2.1 雨洪管控的水文学基础理论
        2.1.1 水循环与水平衡理论
        2.1.2 流域蒸散发理论
        2.1.3 土壤下渗理论
        2.1.4 流域产流与汇流理论
    2.2 雨洪管控的基本方法与技术体系
        2.2.1 最佳管理措施(BMPs)
        2.2.2 低影响开发(LID)
        2.2.3 其它西方技术体系
        2.2.4 海绵城市技术体系
        2.2.5 黄土高原水土保持技术体系
        2.2.6 分析总结
    2.3 适地性规划的理论基础
        2.3.1 适宜性评价相关理论
        2.3.2 地域性相关理论
    2.4 雨洪管控的适地性探索与经验
        2.4.1 西安沣西新城的海绵城市建设实践
        2.4.2 重庆山地海绵城市建设实践
        2.4.3 上海临港新城的海绵城市建设实践
        2.4.4 历史上的适地性雨洪与内涝管控经验
    2.5 相关理论方法与实践经验对本研究的启示
        2.5.1 水文学基础理论对本研究的启示
        2.5.2 现有方法与技术体系对本研究的启示
        2.5.3 雨洪管控的适地性探索与经验对本研究的启示
    2.6 本章小结
3 晋陕黄土高原雨洪管控的地域实践与民间智慧
    3.1 雨洪管控的地域实践
        3.1.1 小流域雨洪管控与雨水利用实践
        3.1.2 聚落场地中的雨洪管控与雨水利用实践
    3.2 雨洪管控的地域传统经验与措施
        3.2.1 流域尺度下的雨洪管控与雨水利用地域经验
        3.2.2 场地尺度下雨洪管控与雨水利用的地域经验
    3.3 雨洪管控的民间智慧与地域方法总结
        3.3.1 基于地貌类型的系统性策略
        3.3.2 朴素的空间审美和工程建造原则
    3.4 传统雨洪管控方法的价值与不足
        3.4.1 传统经验与技术措施的意义与价值
        3.4.2 传统经验与技术措施的不足
        3.4.3 产生原因与解决策略
    3.5 本章小结
4 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪特征与产流机制分析
    4.1 地貌特征
        4.1.1 沟壑密度
        4.1.2 沟壑长度及深度
        4.1.3 坡度与坡长
    4.2 雨洪特征
        4.2.1 雨洪灾害的空间分布
        4.2.2 雨洪的季节性特征
        4.2.3 雨洪的过程特征
    4.3 产流机制
        4.3.1 雨洪过程与产流机制
        4.3.2 产流机制的相互转化
    4.4 尺度效应
        4.4.1 雨洪管控中的尺度效应
        4.4.2 黄土高原沟壑型场地雨洪过程的特征尺度
        4.4.3 黄土高原沟壑型场地雨洪管控适地性规划的尺度选择
    4.5 雨洪管控的影响因素
        4.5.1 自然与社会环境
        4.5.2 地域人居场地雨洪管控及雨水利用方式
        4.5.3 雨洪管控、雨水资源利用与场地的关系
        4.5.4 雨洪管控与场地建设中的景观因素
    4.6 基于产流机制的地域现状问题分析
        4.6.1 尺度选择问题
        4.6.2 部门统筹问题
        4.6.3 技术融合问题
    4.7 本章小结
5 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系建构
    5.1 适地性雨洪管控技术途径
        5.1.1 基于水土保持与雨水利用思想的传统技术途径
        5.1.2 基于LID技术的“海绵城市”类技术途径
        5.1.3 雨洪管控适地性技术途径
    5.2 总体框架与方法
        5.2.1 总体技术框架
        5.2.2 基于适地性评价的核心规划设计步骤
        5.2.3 雨洪管控的空间规划层级
        5.2.4 雨洪管控方法的体系构成
    5.3 雨洪管控的多维目标体系
        5.3.1 雨洪管控目标
        5.3.2 水土保持目标
        5.3.3 场地安全目标
        5.3.4 雨水资源化目标
        5.3.5 景观视效目标
        5.3.6 场地生境目标
        5.3.7 成本与效益目标
        5.3.8 年径流总量控制目标分解
    5.4 雨洪管控的综合措施体系
        5.4.1 传统雨水利用及水土保持的技术措施体系
        5.4.2 低影响开发(LID)技术类措施体系
    5.5 雨洪管控目标与措施的适地性评价体系
        5.5.1 适地性评价因子的提取与量化
        5.5.2 雨洪管控目标与措施适地性评价方法建构
        5.5.3 雨洪管控目标适地性评价
        5.5.4 雨洪管控措施适地性评价
    5.6 政策法规与技术规范体系
        5.6.1 政策法规
        5.6.2 技术规范
    5.7 本章小结
6 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控规划策略与模式
    6.1 针对场地类型的适地性雨洪管控目标
        6.1.1 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的类型
        6.1.2 生活型聚落场地的适地性雨洪管控目标
        6.1.3 生产型聚落场地的适地性雨洪管控目标
        6.1.4 生态型聚落场地的适地性雨洪管控目标
    6.2 基于水文过程的雨洪管控适地性规划策略
        6.2.1 基于BMPs的黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控规划策略
        6.2.2 源于地域经验的小流域雨洪管控策略与方法
        6.2.3 BMPs策略与地域性雨洪管控策略的比较与融合
    6.3 融合改造后的雨洪管控适地性场地技术措施
        6.3.1 传统技术措施的分析与评价
        6.3.1.1 传统技术措施的主要特征
        6.3.1.2 传统技术措施的局限性
        6.3.2 低影响开发(LID)技术措施的分析与评价
        6.3.3 场地雨洪管控技术措施的融合改造
        6.3.4 分析总结
    6.4 雨洪管控目标导向下的场地空间要素布局要点
        6.4.1 雨洪管控目标导向下的场地空间要素类型
        6.4.2 雨洪管控目标导向下的场地空间要素布局原则
        6.4.3 生活型聚落场地的空间要素选择与布局要点
        6.4.4 生产型聚落场地的空间要素选择与布局要点
        6.4.5 生态型聚落场地的空间要素选择与布局要点
        6.4.6 空间要素选择与布局的核心思路
    6.5 雨洪管控的适宜场地模式
        6.5.1 场地尺度的适宜建设模式
        6.5.2 小流域尺度场地的适宜建设模式
        6.5.3 分析总结
    6.6 本章小结
7 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划实践
    7.1 陕北杨家沟红色旅游景区小流域海绵建设专项规划研究
        7.1.1 杨家沟红色旅游区总体规划目标与景区小流域海绵建设目标
        7.1.2 杨家沟景区小流域雨洪管控措施评价与选择
        7.1.3 杨家沟景区小流域年径流总量控制目标分解
        7.1.4 杨家沟景区小流域雨洪管控措施规划布局
        7.1.5 案例总结
    7.2 晋中市百草坡森林植物园海绵系统适地性规划实践
        7.2.1 现实条件
        7.2.2 现状问题
        7.2.3 场地地貌与水文分析
        7.2.4 适地性评价
        7.2.5 场地规划设计与方案生成
        7.2.6 案例总结
    7.3 本章小结
8 结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 研究创新点
        8.2.1 规划理论方法创新
        8.2.2 技术体系创新
        8.2.3 研究方法与结果创新
    8.3 研究展望
参考文献
附录A 图目录
附录B 表目录
附录C 附表
附录D 附图
附录E 博士研究生期间的科研成果
致谢

(9)覆被坡面的水文、侵蚀及生源要素过程研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
引言
1 国内外研究进展
    1.1 森林覆被对土壤侵蚀的影响研究
        1.1.1 森林覆被截留降水功能
        1.1.2 森林覆被对土壤入渗的影响
        1.1.3 森林覆被对土壤侵蚀的影响
    1.2 地被物对土壤侵蚀的影响研究
        1.2.1 枯落物覆被对坡面侵蚀过程的影响
        1.2.2 砾石覆被对坡面侵蚀过程的影响
    1.3 降雨因子与坡面土壤侵蚀
    1.4 地形因子与坡面土壤侵蚀
    1.5 坡面径流水动力学特性研究
        1.5.1 坡面径流流态研究进展
        1.5.2 坡面径流阻力特性研究进展
        1.5.3 坡面侵蚀动力学机理研究进展
    1.6 土壤侵蚀模型研究进展
        1.6.1 降雨侵蚀经验模型
        1.6.2 降雨侵蚀物理模型
    1.7 存在问题与发展趋势
        1.7.1 存在问题
        1.7.2 发展趋势
2 研究内容与研究方法
    2.1 研究目标
    2.2 研究内容
    2.3 实验设计
        2.3.1 北京林业大学实验设计
        2.3.2 美国国家土壤侵蚀实验室实验设计
    2.4 技术路线
    2.5 研究方法
        2.5.1 实验前期准备
        2.5.2 实验过程
        2.5.3 数据分析
3 不同覆被条件下坡面径流过程
    3.1 不同覆被条件对坡面产流时间的影响
        3.1.1 地被物覆被坡面产流时间特征
        3.1.2 植被覆被坡面产流时间特征
    3.2 不同覆被条件对坡面入渗的影响
        3.2.1 枯落物覆被坡面入渗特征
        3.2.2 砾石覆被坡面入渗特征
        3.2.3 黑麦草覆被坡面入渗特征
        3.2.4 三种地被物入渗特征比较
    3.3 不同覆被条件下坡面产流过程特征分析
        3.3.1 地被物覆被坡面产流过程特征
        3.3.2 植被覆被坡面产流特征
    3.4 不同覆被条件下坡面累积产流量分析
        3.4.1 地被物覆被坡面累积产流量
        3.4.2 植被覆被坡面累积产流量
    3.5 小结
4 不同覆被条件下坡面径流水动力学特性
    4.1 不同覆被对坡面径流流速的影响
        4.1.1 地被物覆被坡面径流流速特征
        4.1.2 植被覆被坡面径流流速特征
    4.2 不同覆被对坡面径流水深的影响
        4.2.1 地被物覆被坡面径流水深特征
        4.2.2 植被覆被坡面径流水深特征
    4.3 不同覆被对坡面径流雷诺数的影响
        4.3.1 地被物覆被坡面径流雷诺数特征
        4.3.2 植被覆被坡面径流雷诺数特征
    4.4 不同覆被对坡面径流弗劳德数的影响
        4.4.1 地被物覆被坡面径流弗劳德数特征
        4.4.2 植被覆被坡面径流弗劳德数特征
    4.5 不同覆被对坡面粗糙度的影响
        4.5.1 地被物覆被坡面粗糙度特性
        4.5.2 植被覆被坡面粗糙度特性
    4.6 小结
5 不同覆被条件下坡面侵蚀过程
    5.1 不同覆被条件对坡面产沙过程分析
        5.1.1 地被物覆被坡面产沙过程分析
        5.1.2 植被覆盖坡面产沙过程分析
    5.2 不同覆被条件下坡面产流与产沙过程的关系
        5.2.1 地被物覆被下坡面产流与产沙过程
        5.2.2 植被覆被下坡面产流与产沙过程
    5.3 不同覆被条件下坡面累积产沙量分析
        5.3.1 地被物坡面累积产沙量
        5.3.2 植被坡面累积产沙量
    5.4 不同覆被条件下坡面产沙粒径分析
        5.4.1 枯落物覆被坡面产沙粒径分析
        5.4.2 砾石覆被坡面产沙粒径分析
        5.4.3 黑麦草覆被坡面产沙粒径分析
        5.4.4 过滤网覆被坡面产沙粒径分析
        5.4.5 四种地被物坡面产沙粒径比较
    5.5 小结
6 覆被坡面土壤侵蚀机理研究
    6.1 不同覆被坡面径流剪切力对土壤侵蚀的影响
        6.1.1 地被物覆被坡面径流剪切力特征
        6.1.2 植被覆被坡面径流剪切力特征
    6.2 不同覆被坡面径流功率对土壤侵蚀的影响
        6.2.1 地被物覆被坡面径流功率特征
        6.2.2 植被覆被坡面径流功率特征
    6.3 不同覆被坡面单位径流功率对土壤侵蚀的影响
        6.3.1 地被物覆被坡面单位径流功率特征
        6.3.2 植被覆被坡面单位径流功率特征
    6.4 小结
7 不同覆被条件下坡面生源要素过程
    7.1 不同覆被坡面C流失特征
        7.1.1 过滤网覆被坡面C流失特征
        7.1.2 不同盖度过滤网覆被坡面C流失特征
    7.2 不同覆被坡面N流失特征
        7.2.1 枯落物覆被坡面N流失特征
        7.2.2 砾石覆被坡面N流失特征
        7.2.3 过滤网覆被坡面N流失特征
    7.3 不同覆被坡面P流失特征
        7.3.1 枯落物覆被坡面P流失特征
        7.3.2 砾石覆被坡面P流失特征
        7.3.3 过滤网覆被坡面P流失特征
    7.4 小结
8 坡面侵蚀过程模型的应用与改进
    8.1 坡面侵蚀模型分类
        8.1.1 坡面经验统计土壤侵蚀模型
        8.1.2 坡面物理成因土壤侵蚀模型
    8.2 主要侵蚀模型数学方法关联
    8.3 RUSLE、USLE-M、WEPP坡面侵蚀模型过程
        8.3.1 RUSLE模型的功能与模拟过程
        8.3.2 USLE-M模型的功能与模拟过程
        8.3.3 WEPP模型的功能与模拟过程
    8.4 模型对覆被坡面土壤侵蚀的模拟验证
        8.4.1 森林覆被坡面侵蚀过程模型验证
        8.4.2 黑麦草覆被坡面侵蚀过程模拟研究
    8.5 RUSLE、USLE-M、WEPP模型模拟能力比较
    8.6 RUSLE和WEPP模型的改进
        8.6.1 RUSLE模型中森林覆盖因子计算
        8.6.2 WEPP模型森林覆被坡面水量平衡模块的改进
    8.7 小结
9 结论与展望
    9.1 结论
    9.2 创新点
    9.3 展望
参考文献
个人简介
获得成果目录
导师简介
致谢

(10)北京怀柔东台沟小流域坡面径流与产沙特征研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
引言
1 森林植被对坡面侵蚀影响研究
    1.1 森林水文研究
        1.1.1 森林对降水量的影响
        1.1.2 森林对径流的影响
        1.1.3 森林对洪水的影响
        1.1.4 森林对蒸发散的影响
    1.2 坡面水文过程研究
        1.2.1 降雨过程特征研究
        1.2.2 坡面径流过程特征研究
    1.3 森林植被对坡面径流和侵蚀产沙的影响
        1.3.1 森林植被对坡面产流的影响
        1.3.2 森林植被对侵蚀产沙的影响
    1.4 坡面产流产沙的影响因子
        1.4.1 地形因素
        1.4.2 土壤特性
        1.4.3 降雨特性
        1.4.4 土地利用类型
    1.5 存在的问题及发展趋势
2 研究区概况
    2.1 地理位置
    2.2 自然概况
        2.2.1 气候
        2.2.2 地形地貌
        2.2.3 地质土壤
        2.2.4 植被
        2.2.5 水资源
3 研究内容、方法与技术路线
    3.1 研究目标与内容
        3.1.1 研究目标
        3.1.2 研究内容
    3.2 研究技术路线
    3.3 研究方法
        3.3.1 径流小区的设置
        3.3.2 仪器设备的布设
        3.3.3 试验数据观测
4 降雨变化特征分析
    4.1 降雨量变化特征
        4.1.1 降雨量年际变化
        4.1.2 降雨量年内变化
        4.1.3 降雨天数变化
    4.2 降雨强度分析
        4.2.1 降雨强度月际分布规律
        4.2.2 次降雨最大1h雨强概率等级分布
        4.2.3 次降雨降雨历时时段概率分布
    4.3 降雨类型
    4.4 本章小结
5 不同植被对坡面径流泥沙的影响
    5.1 植被影响因子
        5.1.1 枯落物的作用
        5.1.2 林冠截留分析
    5.2 对比径流小区对坡面产流产沙的影响
        5.2.1 对比径流小区对坡面产流的影响
        5.2.2 对比径流小区对坡面产沙的影响
    5.3 不同植被覆盖度对产沙的影响
    5.4 本章小结
6 坡面径流过程特征
    6.1 径流变化特征
        6.1.1 径流总量变化特征
        6.1.2 径流年际变化特征
        6.1.3 径流系数变化特征
        6.1.4 径流分级特征
    6.2 降雨与径流
        6.2.1 降雨量与径流量
        6.2.2 降雨因子与径流量回归分析
    6.3 不同径流小区径流差异性检验
        6.3.1 径流量差异性检验
        6.3.2 径流系数差异性检验
    6.4 本章小结
7 坡面侵蚀产沙特征
    7.1 土壤水分状况
    7.2 不同径流小区对产沙的影响
        7.2.1 产沙特征分析
        7.2.2 小区减沙效益差异显着性检验
        7.2.3 产沙量与降雨、径流因子关系
        7.2.4 含沙量与降雨因子相关方程
    7.3 本章小结
8 坡面径流过程模拟
    8.1 BROOK90模型简介
    8.2 模型的率定与验证
        8.2.1 模型的率定
        8.2.2 模型的验证
    8.3 生态水文过程模拟分析
        8.3.1 蒸散发耗水分配
        8.3.2 坡面径流
    8.4 本章小结
9 结论与建议
    9.1 结论
    9.2 建议
参考文献
个人简介
导师简介
在读期间的主要成果
致谢

四、森林植被对坡地不同空间尺度侵蚀产沙影响分析(论文参考文献)

  • [1]黄土丘陵沟壑区植被特征与产流产沙的响应关系[D]. 高飞. 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心), 2021(02)
  • [2]祁连山排露沟流域植被类型变化对径流过程的影响[D]. 芦倩. 甘肃农业大学, 2021
  • [3]喀斯特高原峡谷典型小流域石漠化水文过程与碳氮流失机制[D]. 李渊. 贵州师范大学, 2021
  • [4]晋西黄土区小流域径流输沙特征及对雨型的响应[D]. 杨云斌. 北京林业大学, 2020(02)
  • [5]黄土高原植被群落恢复演替对坡面侵蚀产沙阻控作用研究[D]. 常恩浩. 西安理工大学, 2020
  • [6]北京密云石匣小流域坡面径流泥沙及雨水溶解物的研究[D]. 徐佳佳. 北京林业大学, 2020(01)
  • [7]裸露砒砂岩区人工植被对水力侵蚀的调控机制研究[D]. 杨振奇. 内蒙古农业大学, 2020
  • [8]晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究[D]. 杨建辉. 西安建筑科技大学, 2020(01)
  • [9]覆被坡面的水文、侵蚀及生源要素过程研究[D]. 孙佳美. 北京林业大学, 2018
  • [10]北京怀柔东台沟小流域坡面径流与产沙特征研究[D]. 王士永. 北京林业大学, 2011(10)


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