土壤分離過程對(duì)植被恢復(fù)的響應(yīng)與機(jī)理

目錄
前言
第1章 土壤侵蝕過程及其耦合關(guān)系 1
1.1 土壤侵蝕過程 1
1.1.1 土壤侵蝕 1
1.1.2 土壤侵蝕過程 2
1.1.3 退耕還林（草）工程及區(qū)域土壤侵蝕響應(yīng) 4
1.2 坡面徑流水動(dòng)力學(xué)特性 5
1.2.1 坡面徑流特性 6
1.2.2 水動(dòng)力學(xué)特性定量表征 6
1.2.3 流量和坡度對(duì)坡面徑流水動(dòng)力學(xué)特性的影響 8
1.3 輸沙率對(duì)坡面徑流水動(dòng)力學(xué)特性的影響 13
1.3.1 染色法修正系數(shù) 13
1.3.2 水流流態(tài) 17
1.3.3 徑流深度與流速 18
1.3.4 阻力特征 20
1.3.5 綜合性水動(dòng)力學(xué)參數(shù) 23
1.4 坡面徑流水動(dòng)力學(xué)特性對(duì)土壤分離過程的影響 24
1.4.1 擾動(dòng)土 24
1.4.2 原狀土 30
1.5 土壤性質(zhì)對(duì)土壤分離過程的影響 34
1.5.1 淺溝發(fā)育坡面 34
1.5.2 典型土地利用類型 39
1.5.3 黃土高原樣線 42
1.6 陡坡坡面徑流挾沙力 48
1.6.1 坡面徑流水動(dòng)力學(xué)特性對(duì)挾沙力的影響 48
1.6.2 泥沙粒徑對(duì)挾沙力的影響 51
1.6.3 挾沙力模擬 54
1.7 土壤分離與泥沙輸移耦合關(guān)系 55
1.7.1 試驗(yàn)材料與方法 55
1.7.2 輸沙率對(duì)土壤分離速率的影響 56
1.7.3 土壤分離過程與泥沙輸移過程耦合機(jī)制 58
參考文獻(xiàn) 60
第2章 近地表特性對(duì)坡面徑流水動(dòng)力學(xué)特性的影響 63
2.1 不同地形條件下地表隨機(jī)糙率的時(shí)間變化特征 63
2.1.1 試驗(yàn)材料與方法 63
2.1.2 不同地形條件下隨機(jī)糙率的時(shí)間變化 65
2.1.3 降水特性對(duì)隨機(jī)糙率的影響 68
2.1.4 耕作后地表隨機(jī)糙率減小的物理機(jī)制 70
2.2 生物結(jié)皮濕潤(rùn)驅(qū)動(dòng)的地表糙率變化 72
2.2.1 試驗(yàn)材料與方法 72
2.2.2 蓋度對(duì)生物結(jié)皮濕潤(rùn)膨脹驅(qū)動(dòng)的隨機(jī)糙率的影響 73
2.2.3 干濕交替次數(shù)及間隔周期對(duì)生物結(jié)皮濕潤(rùn)膨脹驅(qū)動(dòng)的隨機(jī)糙率的影響 76
2.2.4 生物結(jié)皮濕潤(rùn)膨脹驅(qū)動(dòng)的隨機(jī)糙率隨時(shí)間的變化過程 77
2.3 植被莖稈覆蓋對(duì)坡面徑流水動(dòng)力學(xué)特性的影響 78
2.3.1 試驗(yàn)材料與方法 78
2.3.2 單個(gè)水動(dòng)力學(xué)參數(shù) 79
2.3.3 綜合性水動(dòng)力學(xué)參數(shù) 84
2.4 生物結(jié)皮蓋度及其季節(jié)變化對(duì)土壤水力特性的影響 86
2.4.1 試驗(yàn)材料與方法 86
2.4.2 黃土高原樣線上生物結(jié)皮對(duì)土壤水力特性的影響 88
2.4.3 生物結(jié)皮蓋度對(duì)土壤水力特性的影響 90
2.4.4 土壤水力特性對(duì)生物結(jié)皮季節(jié)變化的響應(yīng) 95
2.5 坡面徑流水動(dòng)力學(xué)特性對(duì)表土中枯落物出露的響應(yīng) 101
2.5.1 試驗(yàn)材料與方法 101
2.5.2 枯落物混合密度對(duì)坡面徑流水動(dòng)力學(xué)特性的影響 102
2.5.3 枯落物類型對(duì)坡面徑流水動(dòng)力學(xué)特性的影響 105
2.5.4 枯落物對(duì)坡面徑流水動(dòng)力學(xué)特性影響隨坡度的變化 106
2.5.5 枯落物對(duì)坡面徑流水動(dòng)力學(xué)特性影響隨侵蝕過程的變化 107
2.6 退耕草地近地表特性對(duì)坡面徑流流速的影響 109
2.6.1 試驗(yàn)材料與方法 109
2.6.2 不同處理下坡面徑流流速的變化 110
2.6.3 莖稈-枯落物對(duì)坡面徑流流速的影響 111
2.6.4 生物結(jié)皮對(duì)坡面徑流流速的影響 112
2.6.5 根系系統(tǒng)對(duì)坡面徑流流速的影響 113
參考文獻(xiàn) 114
第3章 生物結(jié)皮對(duì)土壤分離過程的影響 117
3.1 生物結(jié)皮及其對(duì)土壤性質(zhì)的影響 117
3.1.1 生物結(jié)皮的類型 117
3.1.2 生物結(jié)皮的空間分布及其影響因素 118
3.1.3 生物結(jié)皮對(duì)土壤性質(zhì)的影響 120
3.2 黃土丘陵溝壑區(qū)生物結(jié)皮空間分布特征 121
3.2.1 試驗(yàn)材料與方法 121
3.2.2 生物結(jié)皮的空間分布特征 122
3.2.3 土壤性質(zhì)與植被特性的空間分異特征及其對(duì)生物結(jié)皮影響 125
3.3 生物結(jié)皮蓋度對(duì)土壤分離過程的影響 127
3.3.1 試驗(yàn)材料與方法 128
3.3.2 生物結(jié)皮蓋度及類型對(duì)土壤分離能力的影響 129
3.3.3 生物結(jié)皮蓋度及類型對(duì)土壤侵蝕阻力的影響 132
3.4 生物結(jié)皮蓋度季節(jié)變化及土壤分離過程的響應(yīng) 134
3.4.1 試驗(yàn)材料與方法 134
3.4.2 生物結(jié)皮蓋度季節(jié)變化特征 135
3.4.3 生物結(jié)皮蓋度季節(jié)變化對(duì)土壤侵蝕阻力的影響 137
3.4.4 影響土壤侵蝕阻力季節(jié)變化的因素 139
3.5 生物結(jié)皮覆蓋、捆綁及吸附作用抑制土壤分離過程的相對(duì)大小 141
3.5.1 試驗(yàn)材料與方法 141
3.5.2 生物結(jié)皮覆蓋與物理捆綁及化學(xué)吸附作用對(duì)土壤分離能力的影響 142
3.5.3 生物結(jié)皮覆蓋與物理捆綁及化學(xué)吸附作用對(duì)土壤侵蝕阻力的影響 144
參考文獻(xiàn) 146
第4章 枯落物對(duì)土壤分離過程的影響與機(jī)理 148
4.1 枯落物蓄積量及其水文水保功效 148
4.1.1 枯落物量化指標(biāo)及其測(cè)定方法 148
4.1.2 枯落物蓄積量的影響因素 149
4.1.3 枯落物的持水性 150
4.1.4 枯落物的水文水保功效 151
4.2 黃土丘陵區(qū)枯落物蓄積量空間變化及其持水性能 152
4.2.1 試驗(yàn)材料與方法 152
4.2.2 枯落物蓄積量的空間變化 154
4.2.3 退耕模式對(duì)枯落物蓄積量的影響 157
4.2.4 枯落物持水性能 158
4.3 枯落物蓄積量及其持水性能的時(shí)間變化特征 162
4.3.1 試驗(yàn)材料與方法 162
4.3.2 枯落物蓄積量 163
4.3.3 枯落物最大持水量和最大吸濕比 168
4.3.4 枯落物持水過程 171
4.4 枯落物與表土混合量對(duì)土壤分離過程的影響 173
4.4.1 試驗(yàn)材料與方法 173
4.4.2 表土中枯落物混合量 174
4.4.3 枯落物混合密度對(duì)土壤分離能力的影響 176
4.4.4 枯落物混合密度對(duì)土壤侵蝕阻力的影響 178
4.5 枯落物混合對(duì)土壤分離過程影響的時(shí)間變化特征 180
4.5.1 試驗(yàn)材料與方法 181
4.5.2 枯落物分解 181
4.5.3 土壤分離能力 182
4.5.4 細(xì)溝可蝕性 183
4.5.5 土壤臨界剪切力 186
4.6 枯落物與表土混合對(duì)土壤侵蝕的影響 188
4.6.1 試驗(yàn)材料與方法 188
4.6.2 土壤侵蝕隨降雨歷時(shí)的變化特征 189
4.6.3 枯落物混合密度對(duì)土壤侵蝕的影響 190
4.6.4 枯落物與表土混合對(duì)土壤侵蝕影響隨坡度的變化 192
4.6.5 土壤侵蝕對(duì)枯落物混合密度及坡度的綜合響應(yīng) 194
4.7 枯落物覆蓋與表土混合對(duì)侵蝕影響的對(duì)比 195
4.7.1 試驗(yàn)材料與方法 195
4.7.2 枯落物覆蓋及與表土混合對(duì)產(chǎn)流過程影響的對(duì)比 196
4.7.3 枯落物覆蓋及與表土混合對(duì)侵蝕影響的對(duì)比 199
參考文獻(xiàn) 202
第5章 根系系統(tǒng)對(duì)土壤分離過程的影響與機(jī)制 205
5.1 黃土丘陵區(qū)植被根系特征對(duì)退耕年限與模式的響應(yīng) 205
5.1.1 試驗(yàn)材料與方法 205
5.1.2 退耕年限 206
5.1.3 退耕模式 211
5.2 黃土丘陵區(qū)溝坡典型植物群落根系特征 214
5.2.1 試驗(yàn)材料與方法 214
5.2.2 溝坡典型植物群落生長(zhǎng)及根系特征 215
5.2.3 溝坡典型植物群落生長(zhǎng)及根系特征季節(jié)變化 220
5.2.4 淺層滑坡體植物群落生長(zhǎng)狀況及根系分布特征 226
5.3 草地根系及其季節(jié)變化對(duì)土壤分離過程的影響 229
5.3.1 試驗(yàn)材料與方法 229
5.3.2 根系密度對(duì)土壤分離過程的影響 231
5.3.3 根系的季節(jié)生長(zhǎng)對(duì)土壤分離過程的影響 236
5.4 黃土高原草本根系阻控土壤分離的功能 241
5.4.1 試驗(yàn)材料與方法 241
5.4.2 草本群落根系特征及其對(duì)土壤分離過程的影響 242
5.4.3 草本生長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)的土壤性質(zhì)變化對(duì)土壤分離過程的影響 247
參考文獻(xiàn) 250
第6章 近地表特性影響土壤分離過程的相對(duì)貢獻(xiàn) 252
6.1 退耕年限對(duì)土壤分離過程的影響 252
6.1.1 試驗(yàn)材料與方法 252
6.1.2 土壤性質(zhì)及植被生長(zhǎng)特征隨退耕年限的變化 253
6.1.3 土壤分離能力隨退耕年限的變化 254
6.1.4 植被特征及土壤性質(zhì)對(duì)土壤分離能力的影響 255
6.1.5 土壤侵蝕阻力對(duì)退耕年限的響應(yīng) 258
6.2 植被恢復(fù)模式對(duì)土壤分離過程的影響 260
6.2.1 試驗(yàn)材料與方法 260
6.2.2 土壤性質(zhì)及植被生長(zhǎng)特征隨恢復(fù)模式的變化 261
6.2.3 退耕模式對(duì)土壤分離能力的影響 262
6.2.4 土壤侵蝕阻力對(duì)植被恢復(fù)模式的響應(yīng) 266
6.3 不同演替階段植物群落近地表特性影響土壤分離過程相對(duì)貢獻(xiàn) 268
6.3.1 試驗(yàn)材料與方法 269
6.3.2 不同演替階段撂荒草地的土壤分離能力 272
6.3.3 近地表特性影響土壤分離能力的相對(duì)貢獻(xiàn) 274
6.3.4 土壤侵蝕阻力對(duì)近地表特性的響應(yīng) 275
6.4 典型草本群落根系系統(tǒng)抑制土壤分離過程的相對(duì)貢獻(xiàn) 278
6.4.1 試驗(yàn)材料與方法 278
6.4.2 典型草本群落根系類型對(duì)土壤分離能力的影響 280
6.4.3 典型草本群落根系類型抑制土壤分離能力的相對(duì)貢獻(xiàn) 282
6.4.4 土壤侵蝕阻力對(duì)植物根系類型的響應(yīng) 283
參考文獻(xiàn) 287