土壤侵蝕與關鍵地理要素空間分異

目錄
前言
上篇 土壤侵蝕機理、過程與調控
第1章 第四紀黏土紅壤侵蝕 3
1.1 降雨過程中紅壤表土結構變化與侵蝕特點 3
1.1.1 降雨侵蝕中土壤表面結構變化過程 3
1.1.2 表土結構變化與降雨侵蝕過程 5
1.1.3 紅壤坡面侵蝕泥沙特征 9
1.2 降雨過程中紅壤團聚體破碎特征及其微形態(tài)結構 14
1.2.1 降雨過程中團聚體破碎特征及其對濺蝕的影響 14
1.2.2 團聚體孔隙結構特征及其對團聚體破碎的影響 18
1.3 團聚體水穩(wěn)性特征及其對坡面侵蝕響應 23
1.3.1 團聚體穩(wěn)定性及其與土壤性質的關系 23
1.3.2 表土團聚體破碎對坡面侵蝕過程影響 26
1.3.3 團聚體特征與坡面侵蝕定量關系 28
1.4 團聚體力穩(wěn)性及其與坡面侵蝕的關系 32
1.4.1 團聚體力穩(wěn)機制與水穩(wěn)機制及其相互關系 33
1.4.2 紅壤有機質對力穩(wěn)性作用分析 34
1.4.3 團聚體粒徑、抗張強度與降雨破碎的關系 36
1.4.4 紅壤類型、抗張強度與降雨破碎的關系 37
1.5 紅壤分離機制及團聚體剝蝕特征 38
1.5.1 水力學參數(shù)變化及對擾動紅壤分離速率的影響 38
1.5.2 集中水流內原狀土紅壤分離機制 41
1.5.3 集中水流內團聚體剝蝕演變規(guī)律 44
1.6 地帶性土壤團聚體穩(wěn)定機制與坡面侵蝕響應 48
1.6.1 土壤結構及其穩(wěn)定性的地帶性變化 49
1.6.2 坡面侵蝕過程的地帶性變化 56
參考文獻 64
第2章 花崗巖紅壤侵蝕 67
2.1 花崗巖區(qū)崩崗特性與地理環(huán)境因素 67
2.1.1 崩崗侵蝕概述 67
2.1.2 典型崩崗侵蝕區(qū)調查 69
2.1.3 基于崩崗形態(tài)參數(shù)的侵蝕強度評價 73
2.1.4 環(huán)境因素與崩崗侵蝕的關系分析 76
2.2 花崗巖風化巖土體力學特性 79
2.2.1 花崗巖風化成土過程 79
2.2.2 花崗巖巖土體崩解特性 83
2.2.3 花崗巖巖土體收縮特性 85
2.2.4 花崗巖殘積土的飽和-非飽和強度 87
2.3 花崗巖區(qū)崩崗崩壁穩(wěn)定機制及影響要素 93
2.3.1 崩壁不同土層粒徑分布與崩解特性 93
2.3.2 崩壁不同土層抗剪強度 98
2.3.3 崩壁穩(wěn)定性分析 102
參考文獻 105
第3章 紫色土侵蝕 110
3.1 紫色土碎石分布及其對坡面土壤侵蝕的影響 110
3.1.1 三峽庫區(qū)紫色土碎石分布特征 110
3.1.2 三峽庫區(qū)碎石含量對紫色土物理性質的影響 113
3.1.3 含碎石紫色土降雨入滲和產(chǎn)流產(chǎn)沙過程 116
3.1.4 碎石覆蓋紫色土坡耕地土壤侵蝕過程 119
3.2 不同厚度紫色土坡面水文過程及侵蝕響應 122
3.2.1 紫色土坡面土壤厚度分布及其水力學性質 122
3.2.2 不同厚度紫色土坡耕地水文過程 126
3.2.3 不同厚度紫色土坡耕地侵蝕特征 131
3.3 紫色土區(qū)低等級土質道路侵蝕及防護 135
3.3.1 紫色土區(qū)低等級土質道路邊坡侵蝕及防護 135
3.3.2 紫色土區(qū)低等級土質道路侵蝕特點 142
3.3.3 紫色土區(qū)低等級土質道路養(yǎng)分流失特征 148
參考文獻 155
第4章 土壤侵蝕調控 158
4.1 等高綠籬坡地農(nóng)業(yè)復合系統(tǒng)紫色土水分特性 158
4.1.1 等高綠籬技術保水抗旱效益 160
4.1.2 等高綠籬技術對土壤水分及物理性質的影響 161
4.1.3 等高綠籬坡地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)土壤水分入滲特性 162
4.1.4 紫色土水動力學參數(shù)測定及數(shù)值模擬 164
4.1.5 紫色土水動力學參數(shù)間接推求 165
4.1.6 紫色土特殊剖面構造水分入滲模擬 166
4.2 等高綠籬坡地農(nóng)業(yè)復合系統(tǒng)氮素循環(huán)研究 168
4.2.1 等高綠籬坡地農(nóng)業(yè)復合系統(tǒng)氮素吸收和分布 169
4.2.2 等高綠籬坡地農(nóng)業(yè)復合系統(tǒng)土壤N 2O排放及影響因素 174
4.2.3 等高綠籬坡地農(nóng)業(yè)復合系統(tǒng)氮素轉移和循環(huán) 177
4.3 根系纖維成分及力學特征對紅壤抗侵蝕效應影響 180
4.3.15 種草本植物根系抗拉力學特性及其與纖維成分含量關系 180
4.3.2 百喜草根系對土壤抗侵蝕效應的變化特征 182
4.4 紫色土區(qū)主要農(nóng)業(yè)活動對坡面土壤侵蝕的影響 187
4.4.1 坡地開墾對紫色土坡地土壤侵蝕的影響 187
4.4.2 水土保持措施對紫色土坡地土壤侵蝕的影響 192
參考文獻 196
下篇 地理要素空間分異與生態(tài)效應
第5章 區(qū)域景觀格局與土壤侵蝕響應與評價 203
5.1 基于GIS和RS的小流域景觀格局變化及其土壤侵蝕響應 203
5.1.1 景觀格局變化與流域水沙過程 203
5.1.2 基于景觀格局優(yōu)化的水土保持措施配置 209
5.2 遙感和GIS技術支持下的區(qū)域土壤侵蝕評價與時空變化分析 212
5.2.1 區(qū)域概況 212
5.2.2 區(qū)域土壤侵蝕快速評價的原理 213
5.2.3 區(qū)域土壤侵蝕評價方法與步驟 216
5.2.4 區(qū)域土壤侵蝕時空變化分析 217
5.3 “人-自然”耦合下土壤侵蝕時空演變及其防治區(qū)劃應用 221
5.3.1 土壤侵蝕影響因素及關鍵驅動因素的選擇 221
5.3.2 區(qū)域土壤侵蝕及其驅動因素時空演變特征 225
5.3.3 區(qū)域土壤侵蝕驅動因素在防治區(qū)劃中的應用 229
5.4 基于環(huán)境要素的湖北省土壤系統(tǒng)分類與分異特點 233
5.4.1 湖北省成土環(huán)境要素 233
5.4.2 湖北省主要土壤發(fā)生過程與土壤類型分析 235
5.4.3 湖北省主要土壤系統(tǒng)分類類型單元分布 238
5.4.4 土壤類型空間分異與環(huán)境要素關系——以江漢平原為例 241
參考文獻 244
第6章 區(qū)域土地利用變化機制與生態(tài)效應評價 246
6.1 新疆不同尺度土地利用/覆被變化與驅動機制 246
6.1.1 區(qū)域尺度耕地變化特征與驅動機制 246
6.1.2 縣域尺度土地利用/覆被變化特征與驅動機制 250
6.1.3 縣域尺度土地利用/覆被變化預測 255
6.2 湖北省土地利用/覆被變化及其對自然環(huán)境要素的影響 258
6.2.1 湖北省土地利用/覆被變化動態(tài)過程 258
6.2.2 土地利用/覆被變化對土壤侵蝕的影響 262
6.2.3 土地利用/覆被變化與土壤質量空間變異特征 266
6.2.4 土地利用/覆被變化對水文環(huán)境的影響 267
6.2.5 土地利用/覆被變化產(chǎn)生的氣候效應 269
6.3 南水北調中線水源區(qū)多尺度生態(tài)環(huán)境綜合評價 270
6.3.1 研究思路及技術路線 270
6.3.2 水源區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況 272
6.3.3 丹江口庫區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況 275
6.3.4 典型小流域生態(tài)環(huán)境狀況 277
6.4 黃河三角洲道路網(wǎng)絡特征及其對生態(tài)影響 280
6.4.1 研究背景與區(qū)域簡介 280
6.4.2 黃河三角洲道路網(wǎng)絡特征分析 281
6.4.3 道路邊際土壤重金屬分布格局 283
6.4.4 道路網(wǎng)絡植被梯度變化及道路網(wǎng)絡對景觀格局的影響 287
6.5 基于GIS的村鎮(zhèn)建設用地時空變化分析與節(jié)地整治模式 291
6.5.1 村鎮(zhèn)建設用地時空變化特征 291
6.5.2 鎮(zhèn)域村鎮(zhèn)土地整治規(guī)劃建設類型劃分 293
6.5.3 村莊整治時機時序的判別 294
6.5.4 村鎮(zhèn)整治空間布局的優(yōu)化 297
6.5.5 村鎮(zhèn)集聚規(guī)模分析與整治節(jié)地效果評估 299
參考文獻 302
第7章 地理要素空間異質性與利用 305
7.1 小流域地理環(huán)境中硒分布特征、控制因素及其生態(tài)效應 305
7.1.1 流域內地理環(huán)境中硒的含量、分布特征及控制因素 305
7.1.2 流域土壤硒空間變異特征及分布預測 308
7.1.3 流域內硒元素的生態(tài)效應研究 309
7.2 基于空間統(tǒng)計的湖北省農(nóng)業(yè)功能分析與分區(qū) 310
7.2.1 湖北省農(nóng)業(yè)的多功能特征 310
7.2.2 湖北省農(nóng)業(yè)功能的空間結構分析 312
7.2.3 湖北省農(nóng)業(yè)功能分區(qū) 316
7.2.4 保障區(qū)域農(nóng)業(yè)功能實施的對策與措施 317
7.3 基于MODIS數(shù)據(jù)的作物物候期監(jiān)測及作物類型識別模式研究 318
7.3.1 植被指數(shù)時序數(shù)據(jù)處理 318
7.3.2 作物物候期遙感監(jiān)測模式研究 320
7.3.3 基于MODIS時序數(shù)據(jù)的作物識別模式 324
參考文獻 330