一、Rainfall infiltration on hilly slopes under various lithology and its effect on tree growth in the dry-hot valley(论文文献综述)
布热比亚·吐鲁[1](2021)在《伊犁河谷草地微集水措施的截流拦沙效果》文中研究指明
芦琛[2](2021)在《典型水土保持林地植被水分利用效率与承载力模型模拟研究》文中进行了进一步梳理
蔡路路[3](2021)在《喀斯特典型裂隙土壤水分运移与养分迁移研究》文中进行了进一步梳理石漠化是中国南方喀斯特地区的生态难题,限制了区域生态系统服务功能的发挥,威胁着农业、社会和经济的可持续发展。由水文过程引起的土壤侵蚀是石漠化产生的重要原因,而水作为土壤侵蚀的动力和养分流失的载体,又是喀斯特生态恢复的限制因子。裂隙土壤为植物生长提供水分和养分以及空间,发挥着极其重要的生态功能。裂隙土壤的水分-养分流失/漏失是当前喀斯特地区的突出问题,威胁着生态系统安全,探究喀斯特典型裂隙的土壤水分运移和养分迁移机制对水土保持与石漠化防治具有重要的理论和现实意义。根据地理学、水文学和土壤学的水土漏失、同位素质量守恒以及养分流失等理论,针对裂隙土壤水分运移与养分迁移机制的科学问题,在代表南方喀斯特石漠化生态环境类型总体结构的贵州高原选择毕节撒拉溪高原山地、花江高原峡谷和施秉山地峡谷作为研究区,在2018~2020年开展裂隙发育特征调查和典型裂隙土壤采样,分析了土壤性质与养分特征,利用50个土壤水分传感器对每个研究区的3条典型裂隙土壤水分持续6~12个月监测,通过野外监测方法与氢氧稳定同位素示踪技术结合,阐明裂隙土壤水分运移与养分迁移动态及其影响因素。以期为喀斯特地区水土漏失阻控技术研发提供理论依据,为喀斯特石漠化综合治理和生态恢复提供科技支撑。(1)发现了不同地貌背景下的典型喀斯特裂隙结构特征参数具有明显差异,裂隙土壤理化性质也存在差异,探讨了喀斯特水文对裂隙结构参数的影响。毕节研究区裂隙深度浅、宽度较窄,花江裂隙垂直细长,施秉深度较深,宽度大;花江峡谷地区,不同海拔发育的裂隙结构参数也存在较大差异。在较高海拔,裂隙深度浅、数量少;中海拔裂隙深、宽度大;低海拔数量多、深度浅及宽度窄的裂隙。不同研究区、相同研究区不同海拔间的水文结构呈现不同特点,可能是裂隙发育结构存在差异的主要原因。花江裂隙土壤容重显着低于毕节和施秉,土壤总孔隙度各研究区差异不大,土壤砂粒、粘粒含量在不同研究区间均没有显着差异,但花江粉粒含量显着高于毕节和施秉。土壤化学性质表现为浅层土壤养分明显高于深层,土壤全氮、有机碳含量表现为毕节>花江>施秉,但没有显着差异;但由于研究区植被状况差异性,有机碳同位素存在显着差异。(2)揭示了不同地貌背景的裂隙土壤水分动态具有相似规律,明确了典型裂隙土壤水分对不同降雨强度的响应程度。不同研究区的土壤水分的变异系数整体上均表现为由裂隙土壤顶部向底部逐渐降低。裂隙土壤水分具有明显的季节性干湿交替特点,且对气温、降水响应敏感,在夏季主要受到降雨影响,而冬春则受到气温和降雨的双重影响。土壤水分对降雨响应速度表现暴雨>大雨>中雨>小雨,但小雨的影响几乎可以忽略。通过对典型降雨的响应分析,发现土壤水分对响应规律为累积降雨量越大、响应时间一般越短;峰值累积降雨量越大,到达峰值的时间也越短,所以浅层裂隙土壤对降雨响应比深层更敏感。(3)揭示了喀斯特典型裂隙土壤的水分运移过程,分析了其主要的影响因素。裂隙土壤水分对降雨响应敏感,降雨是裂隙土壤水分的主要补给来源,利用二元线性混合模型研究表明,降雨对裂隙浅层土壤水分的贡献高于深层。降雨后不同水分路径的不δD和δ18O富集程度均表现为土壤水>凋落物>岩壁流>穿透雨>降雨,由此说明降雨到土壤水经历了降雨→穿透雨→岩壁流→凋落物→土壤水的运移过程。裂隙土壤的水分运移过程具有复杂性,氢氧稳定同位素示踪技术结合土壤水分监测在一定程度上揭示了水分运移过程。不同裂隙的土壤水分运移特点既有相同之处又有差异,岩石裸露对降雨再分配、优先流的存在以及其它水文路径的补给等综合因素决定导致了裂隙水分运移过程存在差异。(4)揭示了雨季前后可溶性碳氮的迁移量,探讨了土壤理化性质与可溶性碳氮的关系,阐明了水分运移和土壤性质对可溶性碳氮、溶质运移的影响机制。由降雨引起的土壤水分运动,会导致裂隙土壤可溶性养分发生迁移损失。经历雨季的土壤水分的运动,土壤可溶性养分由于淋溶而损失,且表现为浅层高于深层,其中DOC平均可减少15.17~28.70%,DON可减少14.42~29.03%。雨季前后的土壤可溶性碳氮均与土壤理化性质具有极显着的正相关关系,土壤的养分含量本底值从根本上决定了可溶性养分的迁移量,而裂隙土壤性质则通过影响水分运移进而对可溶性养分、溶质迁移产生影响。土壤水电导率的动态变化直观反映了土壤可溶性养分以及盐基离子的动态迁移过程,降雨引起的土壤水分运移是土壤溶质变化最直接的影响因素。
陈全[4](2021)在《喀斯特石漠化地区生态资产遥感评估及时空演变机制研究》文中进行了进一步梳理自20世纪以来,随着对自然资本价值的认识以及可持续发展机制研究的不断深入,对自然资源和生态系统服务为核心的生态资产估算需求日益迫切。喀斯特石漠化地区由于受复杂地表与光学卫星成像条件的限制,区域生态环境遥感长期以来面临着混合像元现象严重、高质量光学遥感影像缺失等瓶颈问题,传统基于像元/格网尺度的定量遥感研究方法无法满足区域生态资产精准评估、时空演变机制挖掘以及生态修复决策支持的需求目标,引入遥感图谱认知的前沿理论与方法开展喀斯特石漠化地区生态资产时空演变评估研究具有重要的理论与现实意义。本研究以贵州省关岭-贞丰花江石漠化治理示范区为典型研究区,以遥感图谱认知理论的“图谱耦合”思想和地理图斑智能计算模型“分区分层感知—时空协同反演—多粒度决策”的方法论为指导,从生态资产质量与生态资产服务功能维度出发构建了喀斯特石漠化地区生态资产时空演变评估框架,按照“空间—时间—属性”的线性认知过程,深度探索融入地貌分区控制的生态资产基本地理空间单元解构,开展多源数据协同的关键生态因子反演计算与生态资产时空动态评估,并基于经典地理空间分析方法挖掘生态资产时空演变模式与驱动机制,初步实现对区域近20年来生态资产“位置—结构—指标—演化”的深层理解。主要研究结果如下:(1)针对生态资产遥感评估与时空演变研究的理论背景深入分析,从评估与挖掘喀斯特石漠化地区近20年来生态资产时空演变的角度出发,构建了基于遥感图谱认知理论和地理图斑智能计算模型的生态资产时空演变评估框架,提出了深度融入地貌分区控制的生态资产地理单元解构、多源数据协同的生态资产时空动态评估、基于地学空间分析的生态资产时空演变格局理解和驱动机制揭示等关键问题,为按照“空间—时间—属性”的维度递进开展生态资产时空演变机制研究奠定理论基础。(2)在分析传统生态环境定量遥感研究方法长期存在的问题与短板的基础上,论述了以具有明确地理意义的基本空间单元为空间基准开展喀斯特石漠化地区生态资产时空演变机制研究的必要性,提出了基于分区分层感知模型的喀斯特石漠化地区基本空间单元解构思路,并基于高精度DEM与高分辨率遥感影像,实现了区域地貌单元、地理单元与地理图斑/地块三级基本空间单元的解构。(3)针对喀斯特石漠化地区脆弱生态环境特征,基于生态资产“存量(stock)”和“流量(flow)”的理论内涵和去价值化的系统评估思路,系统构建了以生态系统类型与数量、NPP植被净初级生产力、岩石裸露率、植被覆盖度等关键生态因子驱动的生态资产质量与服务功能状况评估模型和生态资产综合指数评估模型,完成不同监测期生态资产质量与服务功能等级划分以及地理单元尺度下区域2000-2018年的生态资产综合评估。(4)围绕喀斯特石漠化地区生态资产时空演变机制理解的目标,以地理单元与地貌单元为基准,将经典地理空间分析方法引入生态资产时空演变机制研究中,从生态资产时空变化格局和生态资产时空变化驱动机制分析两个方面,分别叠加2000-2018年生态资产变化“图”和驱动因素作用“图”,实现了对不同时间阶段、不同空间尺度下喀斯特石漠化地区生态资产时空演变格局及驱动机制的阐述和揭示,为区域生态治理与修复提供理论基础与科技支撑。
韦小茶[5](2021)在《滇黔桂地区表层土壤水分时空变化及其主要影响因素识别》文中研究指明中国西南喀斯特是全球三大喀斯特分布面积最大、最集中、喀斯特发育最强烈的地区,以滇、黔、桂三省区为主。滇黔桂地区降水丰沛,但基岩透水性强,导致地表水资源缺乏,土壤水分是该区域植物生长的主要限制性因子。由于其特殊的地质结构,该区域地形起伏大,土层浅薄且土被不连续,土壤水分空间异质性强,土壤水分变化的影响因素复杂多样。然而,目前滇黔桂地区土壤水分空间格局和时间变化过程的主要影响因素仍不明晰。因此,本文首先基于简单线性回归和Mann–Kendall突变检验方法,分析1982-2015年滇黔桂地区土壤水分的年际、年内时空变化特征。其次,基于地理探测器方法,分析地形、气候、植被覆盖、土地利用和土壤类型等因素对土壤水分空间分异性的解释度,明确土壤水分空间异质性的主导因素。最后,基于残差分析方法,分析气候变化和人类活动对土壤水分变化影响的贡献率,探究土壤水分时间变化过程的主要影响因素。本文得出的主要结论如下:(1)1982-2015年滇黔桂地区表层土壤水分含量主要呈下降趋势,变化率为-0.004(m3/m3)/10a。土壤水分变化的突变年份为1999年,2000-2015年土壤水分的下降趋势比1982-1999年更加明显。不同地貌单元的土壤水分变化趋势存在明显差异,其中下降趋势较为明显的是喀斯特盆地区、喀斯特峰丛洼地区和喀斯特中高山区。(2)滇黔桂地区表层土壤水分呈东部和南部向中部和西北部递减的空间分布格局,喀斯特槽谷区土壤水分最高(0.45 m3/m3),喀斯特中高山最低(0.33m3/m3)。当海拔超过1441 m和坡度大于25°时,土壤水分随海拔和坡度的增加而明显下降。北坡、西北坡和东北坡的土壤水分含量较高,其他坡向的土壤水分含量较低。土地利用类型下的土壤水分总体表现为:耕地>草地>林地>未利用地。石灰土、棕壤和水稻土的土壤水分含量较高,棕色针叶林土、黄棕壤和赤红壤的土壤水分较低。(3)1982-2015年滇黔桂地区年降水量的变化率为-22.85 mm/10a,年均温的变化率为0.30℃/10a,气候总体呈暖干化趋势。年降水量和年均温均呈东南部和西南部向中部和西北部递减的空间分布规律,喀斯特峰林平原、喀斯特峰丛洼地区和非喀斯特区的降水和气温较高,而喀斯特中高山的降水和气温较低。年均NDVI变化率为0.008/10a,主要呈波动上升趋势,NDVI与降水和气候呈较强的空间分布一致性。(4)滇黔桂地区土壤水分空间分布格局主要受降水、地貌单元、土壤类型和海拔的影响。土壤水分的空间分布格局不受单因素的影响作用,而是受多因子的协同交互影响作用。自2000年以来,人类活动对2000-2015年滇黔桂地区土壤水分变化的贡献率为58.68%,气候变化的贡献率为41.32%。人类活动对土壤水分变化的影响程度大于气候变化,是滇黔桂地区土壤水分下降的主要原因。(5)本文研究发现1982-2015年滇黔桂地区区域尺度上的土壤水分呈减少的趋势,且气候呈暖干化趋势,不利于该区域土壤的水源涵养。在今后生态建设过程中,注意喀斯特中高山区、海拔超过1441 m和坡度大于25°区以及未利用地的土壤水分保持,并注意协调林水关系,减少森林植被密度过大和林分结构不合理等植被恢复方式对土壤水分涵养产生的负作用。研究结果不仅对掌握该喀斯特地区土壤水分时空动态变化规律、土壤水分模型构建和土壤水分尺度外推具有重要意义,而且对该地区农业生产和生态建设实践的水资源合理利用和科学管理也具有重要指导作用。
余丞程[6](2021)在《西南喀斯特高原峡谷石漠化防治区的生态旅游规划设计研究》文中研究说明喀斯特既是一种特殊现象,又是一种独特的地质景观,其构造、地貌、水文特征和自然植被不仅为生物提供了重要的栖息地,还具有突出的美学价值。我国西南喀斯特地区拥有世界自然遗产-中国南方喀斯特,被公认为世界上湿热带-亚热带岩溶地貌发育类型区域之一,其发育演化和地貌多样性具有突出普遍价值,并拥有极高的生态经济价值。西南喀斯特地区同样为生态脆弱区,自然和人为因素引发了石漠化现象和结果,并导致了生态环境恶化和区域贫困。随着人口增多,环境和社会资源压力逐渐增加,资源减少成为了西南喀斯特地区发展困境的关键因素。生态旅游作为一种可持续发展的旅游形式,其对生态旅游地负责、保护环境,维持当地居民福祉,以及实现环境教育的特性,为西南喀斯特地区城镇发展和生态治理提供了新思路。本文对生态旅游理论和生态旅游景区进行了系统的论述,基于现有生态旅游景区案例从生态旅游者、生态旅游资源、生态旅游产业和生态旅游环境四方面总结了生态旅游景区开发要点:1)规范游客行为;2)资源保护性开发;3)平衡利益相关方;4)科学规划景区。以喀斯特高原峡谷花江石漠化防治示范区为例,分析研究区规划背景和场地条件,从生态旅游资源、自然环境条件和开发利用条件三方面,选取视域分析、植被覆盖度、高程、坡度、坡向、河网缓冲距离、距离道路或者游线距离和距离景源及旅游服务设施距离8项指标作为生态适宜性评价指标因子。通过加权叠加计算得到I级适宜区占区内总面积4.79%,II级适宜区占56.75%,III级适宜区占37.62%,IV级适宜区占0.84%。基于适宜性评价确定空间布局、游览路线和景观设施选址,规划新的观景点进行景观设计,以及构建景区分级保护:1)地质地貌和水体景观资源分级保护;2)植被景观资源分级保护;3)人文景观资源分级保护。分级保护和生态规划设计为花江石漠化防治示范区发展提供了一种可持续方式。在面临自然资源不被破坏的前提下,构建一个成功的生态旅游景区,将具有巨大潜力,不仅能够解决社区生计,还能实现生物和地理多样性保护。
马海霞[7](2021)在《不同利用方式和坡位变化对高寒草甸保水固土的影响》文中研究表明高寒草甸是我国面积分布最广泛的高寒草地类型之一,是黄河流域上游重要水源涵养区,对环境保护和维护物种多样性方面具重要作用。近年来,由于人类对高寒草甸不适度利用,高寒草甸出现不同程度的退化,且部分区域水土流失严重。高寒草甸水土流失主要与土壤质地、地上植被物种组成、降雨和放牧管理等有直接关系。祁连山区域高寒草地生态系统较脆弱,这些问题更进一步凸显出来。因此,高寒草甸保水固土效应维持是其管理的重要科学问题。但目前不同草地利用方式和不同高寒草甸坡位保水固土研究相对缺乏。鉴于此,本研究以祁连山东段天祝高寒草甸为对象,在人工模拟降雨下,基于不同草地利用方式、坡位和坡角,研究高寒草甸土壤的渗透性、持水性、抗冲性及抗蚀性特征,确定草地植被状况与水土流失量关系,明确高寒草甸保水固土能力及对草地利用方式的响应,揭示高寒草甸保水固土能力变化的驱动机制。主要结果如下:(1)开垦年限30年人工草地地上生物量最高,地下生物量最低;牧道地上生物量最低,放牧地地下生物量最高。土壤全价氮、磷及钾含量、土壤总孔隙度和>2 mm水稳性团聚体为围栏封育草地最高,人工草地最低。土壤全价氮、磷、钾含量为坡中最高,坡脚最低;地上生物量为坡下最高,坡顶最低;地下生物量为坡顶最高,坡脚最低。(2)土壤稳定入渗速率和累计入渗量为围栏封育草地>放牧地>牧道>人工草地。土壤入渗率从坡顶到坡脚呈增加趋势,且随土层深度增加而减小;影响土壤入渗率因素排序为孔隙度>容重>颗粒组成>水稳性团聚体。土壤中有机质、全钾和全氮含量与其入渗率变化基本一致。(3)土壤持水能力随粉粒含量升高而增强,随黏粒含量升高而降低,与总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度之间均呈显着正相关关系。土壤田间持水量为围栏封育草地>放牧地>牧道>人工草地,土壤持水能力为坡下最大,坡脚最小。(4)土壤抗冲性为放牧地>牧道>围栏封育草地>人工草地,且5°最强,15°最弱,0~20 cm土层>20~40 cm土层。土壤抗冲指数与土壤有机质、全价磷、氮、钾间均呈显着正相关。与冲刷前比较,冲刷后不同草地利用方式土壤有机质、全氮、全磷显着下降,人工草地下降幅度最大;抗冲指数为坡中最高,坡脚最低,且随冲刷时间延长而增强。(5)土壤抗蚀性为围栏封育草地最强,人工草地最弱,且随土层深度增加而逐渐减弱。不同坡位径流量、径流系数和产沙量从坡顶至坡脚呈先减小再增大趋势,其中坡中最小,坡顶最大;水源涵养量从坡顶至坡脚呈先增大再减小趋势,其中坡中最高,坡顶最低。(6)围栏封育草地水土保持生态服务价值最高,为54.88元·m-2·a-1,人工草地最低,为37.57元·m-2·a-1。在不同坡位中,水土保持生态服务价值最高的是坡下,为83.77元·m-2·a-1。综上所述,本文基于高寒草甸不同利用方式和坡位,表明坡面位置在中下坡且利用方式为围栏封育的草地保水固土效果最佳,水土保持生态服务价值最大,该结果可为制定高寒草甸利用与保护策略提供参考依据。
李渊[8](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》文中指出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。
李婕[9](2021)在《元谋干热河谷小桐子(Jatropha curcas L.)人工林水分胁迫适应机制研究》文中指出元谋干热河谷区是我国典型生态环境脆弱区,存在水热矛盾突出、生态修复困难、社会经济发展相对滞后等缺点。该地区过去开展了以种植桉树、银合欢等生态树种为主的植被修复工程,但较为单一的种植模式难以保证植物多样性和生态系统的稳定性,导致生态效应有限且缺乏经济效益。本世纪初至今,为构建多样性生态系统,元谋县开展了以“经果林”和“生态林”相结合的植被修复策略,使得全县中高、高植被覆盖度区域在2019年达到97.5%,较1999年增加36.82%,植被恢复取得显着效果同时也推动了当地经济发展,但干热气候和水分胁迫仍是制约该地区植被恢复的主要环境因子,如2012年,干热胁迫导致植物大面积凋萎甚至死亡。因此,选择耐旱性能强、种植效益高、环境友好型树种作为该区域的生态修复树种变得尤为迫切。小桐子(Jatropha curcas L.)因为其生长迅速、抗逆性强及含油量高(生物柴油),被认为是可以缓解能源危机的生态修复树种,在我国云南主要分布于海拔500-1930 m的金沙江、澜沧江、怒江、元江河谷地带。但基于气候变化与水量平衡,作为入侵物种的小桐子,种植后是否降低了该地区植物多样性,是否增加了该地区的干旱程度以及其适应干热环境的水分传输机制尚不明确。因此,本研究以元谋干热河谷生态修复树种小桐子为研究对象,基于对元谋干热河谷气候与植被关联的分析,小桐子林地蒸散发、降雨再分配及土壤水分的定位观测,高温与干旱胁迫控制试验,分析小桐子人工林地生态水文过程和小桐子干旱胁迫及适应性机制,研究小桐子能否作为干热河谷生态修复树种,找寻小桐子的生态修复适宜区,为该区生态修复的树种选择及后继相关研究提供支撑。研究主要结果如下:(1)本文采用波文比能量平衡法实测小桐子人工林实际蒸散发,蒸散发变化规律为:平地>坡地,湿季>干季,晴天>雨天。以2020年为例,湿季和干季的降雨量为464.24和45.91 mm,平地和坡地实际蒸散发(ETbowen)为214.04和182.18 mm(湿季),107.9和95.94 mm(干季),湿季降雨能满足小桐子林地对蒸腾、蒸散耗水需求,但干季的实际蒸散发量大于降雨量。(2)基于次降雨事件的连续观测发现,小桐子林冠层对降雨进行再分配,其穿透雨量、树干茎流量和截留量分别占比72.48%、4.60%和22.92%,产生穿透雨和树干茎流的临界雨量为0.6和4.8 mm,今后可通过降雨量、降雨历时和降雨强度来估算林冠层对降雨的再分配特征。元谋干热河谷区年内土壤蓄水量变化分为3个阶段:土壤水分消耗期(10~12月),土壤水分恢复期(6~9月)和土壤水分相对稳定期(1~5月)。此外,干季耗水而湿季蓄水,10~30cm土层蓄水量最大,30~50cm土层蓄水量次之,50~75cm土层单月耗水量最大。研究期内,平地和坡地的土壤蓄水量为39.32和16.58 mm,种植小桐子后起到了保持水土、涵养水源的作用。(3)高温与干旱胁迫均在一定程度上减弱了小桐子叶片的光合特性和植物水势,导致小桐子冠层和根系的导水能力减弱,水流阻力增加,植物的生长和干物质质量的积累受到抑制,但植物为适应干旱胁迫可通过调控水势差来减缓逆境条件下的吸水难度。干旱胁迫是导致液流通量降低的主要因素,在午间高温情况下,液流通量有所下降,形成短暂的“午休”现象以减少水分散失。(4)元谋干热河谷小桐子种植区植物种类丰富,小桐子群落物种丰度可达7.61,生态系统功能的稳定性比桉树人工林、银合欢人工林和稀疏灌草丛高,属于生态环境友好型树种。综合考虑小桐子生长以及乔灌层和草本层植物群落多样性,最适宜小桐子植被恢复的区域:海拔≥1100 m,10°<坡度≤15°范围内;较适宜小桐子植被恢复的区域为海拔≥1100 m,坡度>15°范围内;较不适宜小桐子植被恢复的区域为海拔<1100 m,坡度<10°范围内。小桐子在元谋干热河谷区作为生态友好型树种,在调节气候、保持水土、涵养水源和修复生态方面发挥着积极作用,抗高温和干旱胁迫能力强,干旱复水后仍能恢复正常的生理和生长活动,可作为干热河谷区生态修复树种。
母娅霆[10](2021)在《喀斯特生态恢复模式下坡地壤中流与碳氮迁移影响机制研究》文中研究指明喀斯特“地表-地下”二元水文结构使坡地水土-养分迁移研究成为当前喀斯特领域的难点和热点问题。壤中流是坡地径流的重要部分,对坡地养分流失有重大影响。喀斯特坡地壤中流及其养分迁移研究对于揭示喀斯特坡地水土-养分迁移机制、促进水土资源有效利用具有重要意义,根据地理学、生态学、喀斯特水文学有关的土壤侵蚀与水土流失、土壤水文过程与溶质迁移转化等理论,针对喀斯特坡地壤中流水文过程与养分迁移关系、壤中流及其养分迁移影响机制和石漠化水土资源保护等科学问题,在代表南方喀斯特环境类型总体结构的贵州高原山区选择施秉喀斯特、毕节撒拉溪、关岭-贞丰花江三个典型石漠化综合治理示范区为研究区,于2018~2021年设置11个监测样地,对各样地土壤理化性质、壤中流开展连续监测,通过野外实地观测结合氢氧同位素示踪技术,采用单因素方差分析、Pearson相关分析等方法,研究了不同生态恢复模式下土壤理化性质特征及自然降雨条件下坡地壤中流水文特征与碳氮迁移特征,分析了壤中流水文特征与碳氮迁移的关系,重点阐明降雨、植被类型、土壤理化性质对壤中流及其碳氮迁移的影响,揭示喀斯特坡地壤中流及其碳氮迁移影响机制,促进喀斯特坡地水文学的发展和水土资源高效利用。(1)不同生态恢复模式下土壤理化性质差异显着,草本植被改善土壤物理性状的效果优于乔木、灌木,有利于土壤有机碳积累。土壤全氮、全磷含量与人类活动及植物根系分泌物及凋落物密切相关。总的来说,草本植被在喀斯特区有较好的土壤改良作用。施秉喀斯特研究区和毕节撒拉溪研究区均表现为草本植被改善土壤物理性状的效果优于乔木、灌木;关岭-贞丰花江研究区表现为草本与灌木均对土壤物理性状有较好的改善效果。对比不同生态恢复模式下土壤化学性质得出,施秉喀斯特、毕节撒拉溪和关岭-贞丰花江三个研究区均表现为草本植被土壤有机碳含量最高,乔木、灌木植被土壤有机碳含量较低,表明草本植被有利于土壤有机碳的积累;毕节撒拉溪研究区草本植被的土壤全氮、全磷含量高于乔木、灌木,施秉喀斯特研究区土壤全氮、全磷含量表现为灌木最高,草本次之,乔木最低,主要考虑人为活动的影响;关岭-贞丰花江研究区土壤全氮、全磷含量与植物根系分泌物及凋落物密切相关。(2)降雨-土壤水分运动过程与土壤前期含水量密切相关,壤中流δD值和δ18O值呈相似的变化特征,降雨初期壤中流中氢氧稳定同位素富集程度较大,随着降雨量增加,氢氧同位素富集路径发生变化,壤中流中氢氧稳定同位素出现贫化现象。土壤含水量变化与降雨较为一致。土壤降雨-水分运动过程与土壤前期含水量密切相关,在前期土壤含水量较高的降雨事件中,当降雨达到峰值时,各样地土壤体积含水量没有出现明显的峰值。在前期土壤含水量较低的降雨事件中,土壤含水量响应降雨变化出现明显峰值,较降雨峰值存在滞后现象。不同降雨事件下壤中流中δD值和δ18O值表现相似,随着降雨增加,壤中流δ18O值总体趋向贫化。在前期土壤含水量较低的降雨事件中,壤中流δD值和δ18O值与雨水较为接近,随着降雨增多,壤中流中氢氧稳定同位素出现贫化现象,壤中流δD值和δ18O值与雨水有明显差异,表明雨季前期壤中流主要来源是雨水,雨季后期壤中流补给来源还有地下水等其它来源。(3)不同生态恢复模式下壤中流中可溶性有机碳氮浓度有明显差异,运用δD和δ18O值划分壤中流“新旧水”比例具有很高的相似度,喀斯特坡地壤中流“旧水”中可溶性有机碳氮浓度大于“新水”。不同降雨事件中,毕节撒拉溪研究区各样地不同深度壤中流ρ(DOC)与ρ(DON)均表现为刺梨地>核桃地>草地>荒地;施秉喀斯特研究区表现为荒地>刺梨地>桃林,关岭-贞丰花江研究区表现为花椒地>山豆根地>金银花地>荒地;毕节撒拉溪研究区与施秉喀斯特研究区内各样地壤中流中ρ(DOC)与ρ(DON)在前两次降雨事件下均表现为0~20 cm土层大于20~40 cm,关岭-贞丰花江研究区内表现为0~10 cm土层大于10~20 cm,最后一次降雨事件均表现为浅层壤中流ρ(DOC)与ρ(DON)小于深层壤中流。结果表明,喀斯特坡地壤中流碳氮流失与植被类型密切相关,壤中流中可溶性有机碳氮浓度表现为“旧水”大于“新水”。(4)土壤前期含水量、降雨特征、土壤理化性质及植被通过影响坡地壤中流水文特征进而对壤中流中可溶性有机碳氮迁移产生直接影响,喀斯特坡地壤中流中可溶性有机碳氮浓度主要受植被类型和土壤碳氮含量的影响。土壤理化性质、降雨特征(降雨量、雨强、降雨时长)及植被类型均对喀斯特坡地壤中流产流有重要影响。相关分析表明,壤中流中可溶性有机碳氮浓度与土壤有机碳、全氮、可溶性有机碳氮呈显着正相关,与降雨特征(降雨量、雨强)相关性不显着,即喀斯特坡地壤中流碳氮流失浓度主要与植被类型和碳氮含量有关。因此,在喀斯特地区生态恢复过程中,应充分考虑植被覆盖对坡地水文过程和养分流失的影响,喀斯特地区的植被恢复应选择能够增加入渗深度、降低壤中流碳氮含量的植被类型作为该区主要的生态恢复模式。未来研究应加强喀斯特坡地壤中流及其养分迁移定量化研究,深入认识喀斯特坡地壤中流水文过程及其养分迁移影响机制,为喀斯特坡地水土-养分流失防治工作和坡面水土-养分流失预测提供理论依据。
二、Rainfall infiltration on hilly slopes under various lithology and its effect on tree growth in the dry-hot valley(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、Rainfall infiltration on hilly slopes under various lithology and its effect on tree growth in the dry-hot valley(论文提纲范文)
(3)喀斯特典型裂隙土壤水分运移与养分迁移研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
一 研究现状 |
(一)土壤水分运移与养分迁移 |
(二)喀斯特水分运移与养分迁移研究 |
(三)喀斯特裂隙土壤水分运移与养分迁移 |
(四)水分运移与养分迁移研究进展 |
1 文献的获取与论证 |
2 主要进展与标志性成果 |
3 国内外拟解决的关键科学问题 |
二 研究设计 |
(一)研究目标与内容 |
1 研究目标 |
2 研究内容 |
3 研究特点与科技难点及创新点 |
(二)技术路线与方法 |
1 技术路线 |
2 研究方法 |
(三)研究区选择与代表性 |
1 研究区选择的原则和依据 |
2 研究区基本特征与代表性论证 |
(四)资料数据获取与可信度分析 |
1 实验分析数据 |
2 野外调查数据 |
三 裂隙发育与裂隙土壤性质 |
(一)裂隙发育特征 |
1 裂隙结构特征参数统计 |
2 不同海拔裂隙结构特征 |
3 喀斯特水文对裂隙发育影响 |
(二)裂隙土壤理化性质 |
1 裂隙土壤物理性质 |
2 裂隙土壤化学性质 |
(三)不同研究区裂隙土壤性质差异 |
1 不同研究区土壤物理性质差异 |
2 不同研究区化学性质差异 |
四 裂隙土壤水分动态 |
(一)裂隙土壤水分动态 |
1 毕节研究区裂隙土壤含水量动态 |
2 花江研究区裂隙土壤含水量动态 |
3 施秉研究区裂隙土壤含水量动态 |
(二)土壤水分对降雨强度的响应 |
1 典型裂隙土壤水分对小雨的响应 |
2 典型裂隙土壤水分对中雨的响应 |
3 典型裂隙土壤水分对大雨的响应 |
4 典型裂隙土壤水分对暴雨的响应 |
五 裂隙土壤水分运移与养分迁移 |
(一)基于氢氧同位素的裂隙土壤水分运移 |
1 降水与土壤水稳定同位素特征 |
2 降雨对裂隙土壤水分贡献 |
3 裂隙土壤水分运移过程 |
(二)土壤养分与溶质迁移 |
1 裂隙土壤可溶性养分迁移特征 |
2 可溶性养分与理化性质相关分析 |
3 裂隙土壤溶质迁移过程 |
(三)土壤水分运移与养分迁移 |
1 土壤水分运移过程及其影响因素 |
2 土壤水分运移对养分和溶质迁移的影响 |
3 对水土漏失阻控与植被恢复的启示 |
六 结论与讨论 |
1 主要结论 |
2 主要创新点 |
3 讨论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间科研成果 |
致谢 |
(4)喀斯特石漠化地区生态资产遥感评估及时空演变机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 研究现状 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 生态资产理论研究进展 |
1.2.2 生态资产评估体系与方法研究进展 |
1.2.3 生态资产遥感评估方法研究进展 |
1.2.4 喀斯特地区生态资产评估研究进展 |
1.2.5 研究进展小结 |
第二章 研究设计 |
2.1 科学问题 |
2.2 研究内容 |
2.2.1 研究内容设计 |
2.2.2 研究内容逻辑关联 |
2.3 研究方案与技术路线 |
2.3.1 研究方案 |
2.3.2 研究技术路线 |
2.4 研究区选择与代表性论证 |
2.4.1 研究区代表性论证 |
2.4.2 研究区概况 |
2.4.3 研究区自然环境 |
2.4.4 研究区社会经济 |
2.4.5 研究区的生态环境问题 |
第三章 生态资产评估与时空演变研究框架构建 |
3.1 喀斯特石漠化区生态资产评估 |
3.1.1 生态资产评估范围 |
3.1.2 生态资产评估内容 |
3.2 喀斯特石漠化地区生态资产遥感评估面临的困难 |
3.3 遥感图谱认知理论 |
3.3.1 地学信息图谱 |
3.3.2 遥感信息图谱 |
3.3.3 遥感图谱认知理论 |
3.3.4 地理图斑智能计算模型 |
3.4 基于遥感图谱认知的生态资产时空演变研究框架 |
3.4.1 评估框架 |
3.4.2 关键问题 |
3.5 本章小结 |
第四章 生态资产评估基本空间单元解构 |
4.1 引言 |
4.2 基于分区分层感知模型的生态资产基本空间单元解构 |
4.2.1 分区分层感知模型 |
4.2.2 喀斯特石漠化地区生态资产基本空间单元解构 |
4.3 基于高精度DEM的地貌/地理单元划分 |
4.3.1 基于高精度DEM的地貌单元边界优化 |
4.3.2 基于高精度DEM的地理单元划分 |
4.4 基于高分辨率遥感影像的地理图斑/地块提取 |
4.4.1 地理图斑/地块提取方法 |
4.4.2 地理图斑/地块精度验证 |
4.5 本章小结 |
第五章 多源数据协同的生态资产时空动态评估 |
5.1 引言 |
5.2 喀斯特石漠化地区生态资产遥感评估 |
5.2.1 喀斯特石漠化地区生态资产评估体系 |
5.2.2 喀斯特石漠化地区生态资产遥感评估方法 |
5.3 多源数据协同的喀斯特石漠化地区岩石裸露率反演 |
5.3.1 喀斯特石漠化地区岩石裸露率反演 |
5.3.2 数据来源与处理 |
5.3.3 喀斯特山区岩石裸露率反演方法 |
5.3.4 喀斯特山区岩石裸露率反演结果 |
5.4 基于时序遥感数据的喀斯特石漠化地区NPP估算 |
5.4.1 喀斯特石漠化地区NPP估算 |
5.4.2 数据来源与处理 |
5.4.3 喀斯特石漠化地区NPP估算方法 |
5.4.4 喀斯特石漠化地区NPP估算结果 |
5.5 不同尺度下生态资产时空动态评估结果 |
5.5.1 地块与像元尺度的生态资产质量与服务功能状况评估 |
5.5.2 地理单元尺度的生态资产综合评估结果 |
5.6 本章小结 |
第六章 生态资产时空演变格局与驱动机制分析 |
6.1 引言 |
6.2 基于时空动态度模型的生态资产时空演变特征分析 |
6.2.1 不同地理单元生态资产时空变化特征 |
6.2.2 不同地貌单元生态资产时空变化特征 |
6.3 基于ESTDA的生态资产时空演变格局分析 |
6.3.1 生态资产全局空间自相关分析 |
6.3.2 生态资产局部空间自相关分析 |
6.3.3 生态资产局部空间格局演化趋势分析 |
6.4 基于地理探测器的生态资产时空演变驱动因素分析 |
6.4.1 生态资产时空变化分异的地理探测 |
6.4.2 生态资产空间分异的驱动因素及交互作用分析 |
6.4.3 生态资产动态变化的驱动因素作用强度变化分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 研究成果总结 |
7.2 研究创新点 |
7.3 研究不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间主要研究成果 |
(5)滇黔桂地区表层土壤水分时空变化及其主要影响因素识别(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 土壤水对滇黔桂地区的生态建设具有重要意义 |
1.1.2 滇黔桂地区土壤水分的空间分布格局差异显着 |
1.1.3 气候变化和人类活动对滇黔桂地区土壤水分产生重要影响 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 现有研究较少关注滇黔桂地区区域尺度上的土壤水分变化特征 |
1.2.2 滇黔桂地区表层土壤水分空间分异的主导因素尚不明确 |
1.2.3 滇黔桂地区表层土壤水分时间变化过程的主导因素仍不明晰 |
1.3 研究目标、研究内容与拟解决的关键问题 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 拟解决的关键问题 |
第二章 数据来源与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地质地貌 |
2.1.3 气象与水文 |
2.1.4 土壤与植被 |
2.2 数据来源及其处理 |
2.2.1 土壤水分 |
2.2.2 DEM |
2.2.4 NDVI |
2.2.5 气象数据 |
2.2.6 土地利用 |
2.2.7 土壤类型 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 线性回归分析 |
2.3.2 M-K突变检验 |
2.3.3 相关分析 |
2.3.4 地理探测器 |
2.3.5 残差分析 |
2.4 技术路线 |
第三章 滇黔桂地区表层土壤水分时空变化特征 |
3.1 土壤水分的时间变化特征 |
3.1.1 土壤水分的年际时间尺度变化特征 |
3.1.2 土壤水分的年内时间尺度变化特征 |
3.2 土壤水分的空间分布特征 |
3.2.1 不同地貌单元下的土壤水分差异特征 |
3.2.2 不同地形条件下的土壤水分差异特征 |
3.2.3 不同土地利用类型下的土壤水分差异特征 |
3.2.4 不同土壤类型下的土壤水分差异特征 |
3.3 本章小结 |
第四章 滇黔桂地区气象要素和NDVI的时空变化特征 |
4.1 气象要素的时空变化特征 |
4.1.1 气象要素的时间变化特征 |
4.1.2 气象要素的空间变化特征 |
4.2 NDVI的时空变化特征 |
4.2.1 NDVI的时间变化特征 |
4.2.2 NDVI的空间变化特征 |
4.3 本章小结 |
第五章 滇黔桂地区表层土壤水分时空变化的主要影响因素识别 |
5.1 土壤水分空间分布格局的主要影响因素分析 |
5.2 土壤水分时间变化过程的主要影响因素分析 |
5.2.1 降水对土壤水分变化的影响 |
5.2.2 气温对土壤水分变化的影响 |
5.2.3 NDVI对土壤水分变化的影响 |
5.2.4 气候变化和人类活动对土壤水分变化的贡献率 |
5.3 本章小结 |
第六章 讨论与结论 |
6.1 讨论 |
6.1.1 滇黔桂地区表层土壤水分空间分布差异的主要原因分析 |
6.1.2 人类活动加剧导致滇黔桂地区表层土壤水分减少的原因分析 |
6.1.3 研究结果的适用边界条件 |
6.1.4 本文的研究发现及应用前景 |
6.2 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
(6)西南喀斯特高原峡谷石漠化防治区的生态旅游规划设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 生态脆弱区可持续发展研究 |
1.2.2 石漠化综合防治研究 |
1.2.3 国内外喀斯特生态旅游景区开发研究 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法与技术路线 |
1.3.3 本研究的创新点 |
2 生态旅游理论基础 |
2.1 生态旅游概述 |
2.2 相关理论基础 |
2.2.1 景观生态学理论 |
2.2.2 人地协调论 |
2.2.3 生态美学理论 |
2.2.4 可持续发展理论 |
2.2.5 生态经济学理论 |
2.3 喀斯特生态旅游开发原则 |
2.3.1 坚持保护优先、合理利用原则 |
2.3.2 坚持底线思维原则 |
2.3.3 坚持社区参与原则 |
2.3.4 坚持环境教育原则 |
2.3.5 坚持依法开发原则 |
3 喀斯特生态旅游景区及景观资源研究 |
3.1 生态脆弱区生态旅游景区开发要点 |
3.1.1 游客行为管理 |
3.1.2 生态旅游资源保护性开发 |
3.1.3 生态旅游业可持续发展 |
3.1.4 景区科学规划 |
3.2 喀斯特生态旅游资源及景区 |
3.2.1 喀斯特环境特征分析 |
3.2.2 喀斯特生态旅游资源 |
3.2.3 喀斯特生态旅游景区 |
3.3 喀斯特生态旅游景区面临的威胁与挑战 |
3.3.1 威胁 |
3.3.2 挑战 |
4 花江石漠化防治示范区适宜性评价 |
4.1 规划背景 |
4.1.1 上位规划 |
4.1.2 地方发展纲领性文件 |
4.1.3 县域概况 |
4.2 花江石漠化防治示范区场地条件 |
4.2.1 研究区概况 |
4.2.2 旅游资源概况 |
4.2.3 SWOT分析 |
4.3 花江石漠化防治示范区适宜性评价 |
4.3.1 景观生态适宜性评价 |
4.3.2 数据来源与处理 |
4.3.3 评价指标体系的建立 |
4.3.4 评价指标权重的确定 |
4.4 多因子生态适宜性综合分析 |
4.4.1 生态旅游资源 |
4.4.2 自然环境条件 |
4.4.3 开发利用条件 |
4.4.4 多因子综合评价结果分析 |
5 花江石漠化防治示范区生态旅游规划设计 |
5.1 规划目标与战略 |
5.1.1 目标定位 |
5.1.2 发展战略 |
5.2 规划营造 |
5.2.1 规划要点 |
5.2.2 空间布局 |
5.2.3 风景游赏规划 |
5.3 景观设计 |
5.3.1 设计要点 |
5.3.2 景观设计 |
5.4 环境保护规划 |
5.4.1 地质地貌和水体景观资源分级保护 |
5.4.2 植被景观资源分级保护 |
5.4.3 人文景观资源分级保护 |
5.5 景区生态安全防控 |
5.5.1 科学的管理机制体系 |
5.5.2 预先的环境影响评价体系 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
(7)不同利用方式和坡位变化对高寒草甸保水固土的影响(论文提纲范文)
摘要 |
SUMMARY |
第一章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 草地利用方式对保水固土的影响 |
1.2.2 地形和土壤结构对保水固土的影响 |
1.2.3 生态服务功能价值研究进展 |
1.3 研究目的、意义与科学问题提出 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究内容 |
2.2.1 不同利用方式下高寒草甸保水固土效应 |
2.2.2 不同坡位下高寒草甸保水固土效应 |
2.3 测定指标和方法 |
2.3.1 植物群落和根系特征 |
2.3.2 土壤化学和物理特性 |
2.3.3 土壤抗冲性 |
2.3.4 土壤抗蚀性 |
2.3.5 水土保持生态服务价值评估 |
2.4 数据统计分析 |
2.5 技术路线 |
第三章 研究结果 |
3.1 不同利用方式和坡位对草地植物群落特征和土壤理化性质的影响 |
3.1.1 利用方式对草地植物群落特征和土壤理化性质的影响 |
3.1.1.1 植物群落和根系特征 |
3.1.1.2 土壤化学特性 |
3.1.1.3 土壤物理特性 |
3.1.2 坡位对草地植物群落特征和土壤理化性质的影响 |
3.1.2.1 植物群落和根系特征 |
3.1.2.2 土壤化学特性 |
3.1.2.3 土壤物理特性 |
3.1.3 高寒草甸植被和土壤理化性质相关分析 |
3.2 不用利用方式和坡位对草地土壤渗透性和持水能力的影响 |
3.2.1 利用方式对土壤渗透性和持水能力的影响 |
3.2.1.1 土壤渗透性 |
3.2.1.2 土壤渗透性及其与物理化学性质的关系 |
3.2.1.3 土壤田间持水量及其与物理化学性质的关系 |
3.2.2 坡位对草地土壤渗透性和持水能力的影响 |
3.2.2.1 土壤渗透性 |
3.2.2.2 土壤田间持水量及其与物理化学性质的关系 |
3.3 不用利用方式和坡位对草地保水固土效应的影响 |
3.3.1 利用方式对土壤抗冲性和抗蚀性的影响 |
3.3.1.1 土壤抗冲性 |
3.3.1.2 土壤抗蚀性 |
3.3.2 坡位对土壤抗冲性和抗蚀性的影响 |
3.3.2.1 土壤抗冲性 |
3.3.2.2 土壤抗蚀性 |
3.4 不同利用方式和坡位草地保水固土生态效应评价 |
3.4.1 不同利用方式草地保水固土生态效应 |
3.4.1.1 减少的最低耕地面积 |
3.4.1.2 保育土壤生态服务价值 |
3.4.1.3 水源涵养和净化水质价值 |
3.4.2 不同坡位草地保水固土生态效应评价 |
3.4.2.1 保育土壤生态服务价值 |
3.4.2.2 水源涵养和净化水质价值 |
第四章 讨论 |
4.1 利用方式和坡位对草地植物群落和土壤理化性质的影响 |
4.2 利用方式对草地土壤渗透性和保水固土效应的影响 |
4.3 坡位对草地土壤渗透性和保水固土效应的影响 |
4.4 不同利用方式和坡位草地保水固土生态效应 |
第五章 主要结论与创新点 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师简介 |
(8)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 |
(9)元谋干热河谷小桐子(Jatropha curcas L.)人工林水分胁迫适应机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的与意义 |
1.2 干热河谷主要特征与生态安全 |
1.2.1 区域气候、水系及土壤 |
1.2.2 干热河谷区生态安全与生态修复 |
1.2.3 干热河谷区植被恢复模式 |
1.3 小桐子资源与利用研究进展 |
1.3.1 生长分布及生物学特性 |
1.3.2 小桐子种植效益 |
1.4 林地水分循环 |
1.4.1 林地水分循环 |
1.4.2 植被的蒸散发 |
1.4.2.1 植被蒸腾耗水的研究方法 |
1.4.2.2 干、热条件下植被的蒸腾特性 |
1.4.2.3 高温与胁迫下植物蒸腾特性 |
1.4.3 降雨再分配与土壤水分 |
1.5 拟解决的科学问题 |
1.6 研究内容 |
1.7 技术路线 |
第二章 研究区概况与方法 |
2.1 研究区概括 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地质、地貌与土壤特征 |
2.1.3 水文特征 |
2.1.4 气候特征 |
2.1.5 植被特征 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 气候与植被变化 |
2.2.1.1 气候数据来源及处理方法 |
2.2.1.2 植被覆盖度 |
2.2.2 生物多样性调查 |
2.2.2.1 调查区地理位置 |
2.2.2.2 采样点详情 |
2.2.2.3 乔灌层林木调查 |
2.2.2.4 林下植被群落调查 |
2.2.2.5 稀疏灌草丛群落调查 |
2.2.2.6 重要值与α多样性指数 |
2.2.3 降雨再分配观测 |
2.2.3.1 实验设计 |
2.2.3.2 测定项目与方法 |
2.2.4 土壤水分 |
2.2.4.1 实验设计 |
2.2.4.2 测定项目与方法 |
2.2.5 小桐子林地蒸散发 |
2.2.5.1 波文比法实测蒸散发实验设计 |
2.2.5.2 波文比能量平衡法实测蒸散发 |
2.2.5.3 FAO Penman-Monteith综合法估算蒸散发 |
2.2.6 小桐子苗木适应干、热胁迫的生理适应机制 |
2.2.6.1 试验材料 |
2.2.6.2 试验设计 |
2.2.6.3 测定项目与方法 |
2.3 数理统计 |
第三章 干热对植被的胁迫作用 |
3.1 气候年际变化 |
3.1.1 降雨量年际变化 |
3.1.2 相对湿度年际变化 |
3.1.3 地面温度年际变化 |
3.1.4 气温年际变化 |
3.1.5 日照时数年际变化 |
3.2 植被覆盖度变化 |
3.2.1 元谋干热河谷1999和2019 年植被覆盖度 |
3.2.2 元谋干热河谷20 年植被覆盖度变化趋势 |
3.3 极端干热气候下植被覆盖度变化 |
3.3.1 极端干热气候特征 |
3.3.2 极端干热气候下植被覆盖度特征 |
3.3.3 元谋干热河谷极端干热气候年植被覆盖度变化趋势 |
3.4 小桐子植物群落组成与结构特征 |
3.4.1 小桐子植物群落物种丰富度 |
3.4.2 小桐子乔灌层植物群落结构特征及多样性 |
3.4.3 小桐子草本层植物群落结构特征及多样性 |
3.4.4 元谋干热河谷稀疏灌草丛物种丰富度 |
3.5 不同海拔、坡度梯度小桐子生长及植物群落多样性特征 |
3.5.1 不同海拔梯度小桐子生长及植物群落多样性特征 |
3.5.2 不同坡度梯度小桐子生长及植物群落多样性特征 |
3.6 讨论 |
3.7 本章小结 |
第四章 元谋干热河谷小桐子林内小气候与林地蒸散特性 |
4.1 森林小气候变化(以平地为例) |
4.1.1 林内外温、湿度小气候 |
4.1.2 降雨量和太阳辐射 |
4.1.3 风速和风向 |
4.2 能量平衡各分量变化特征 |
4.2.1 干季典型晴天和雨天能量平衡各分量变化 |
4.2.2 湿季典型晴天和雨天能量平衡各分量变化 |
4.2.3 能量闭合及各分量年季变化 |
4.3 基于波文比能量平衡法的蒸散发 |
4.3.1 干季典型晴天和雨天蒸散发 |
4.3.2 湿季典型晴天和雨天蒸散发 |
4.3.3 蒸散发年际变化 |
4.4 基于FAO Penman-Monteith综合法的蒸散发 |
4.4.1 参考作物蒸散发年际变化 |
4.4.2 作物蒸散发年际变化 |
4.5 元谋干热河谷小桐子人工林水分盈亏 |
4.6 讨论 |
4.7 本章小结 |
第五章 元谋干热河谷小桐子林冠降雨截留特征与土壤水分迁移 |
5.1 小桐子人工林地林冠层降雨再分配特征 |
5.1.1 大气降雨(RF)特征 |
5.1.2 林冠降雨再分配特征 |
5.1.3 不同降雨等级下林冠层降雨再分配特征 |
5.2 林外降雨气候特征与林冠层降雨再分配关系 |
5.2.1 降雨量与林冠层降雨再分配关系 |
5.2.2 降雨历时与林冠层降雨再分配关系 |
5.2.3 降雨强度与林冠层降雨再分配关系 |
5.2.4 林冠层降雨再分配回归分析与校验 |
5.3 干热河谷区小桐子根区土壤水分剖面特征及土壤干层 |
5.3.1 平地土壤水分剖面特征及土壤干层 |
5.3.2 坡地土壤水分剖面特征及土壤干层 |
5.4 干热河谷区次降雨后小桐子根区土壤水迁移特征 |
5.4.1 湿季次降雨前后土壤水分特征 |
5.4.2 干季次降雨前后土壤水分特征 |
5.5 干热河谷区小桐子林地干、湿季土壤蓄水量变化特征 |
5.6 干热河谷区小桐子林地干、湿季的水量平衡 |
5.7 讨论 |
5.7.1 小桐子林冠降雨截留特征 |
5.7.2 小桐子林地水分迁移及的水量平衡 |
5.8 本章小结 |
第六章 元谋干热河谷小桐子适应干、热环境的生理机制 |
6.1 小桐子生长、光合和水力结构对高温与干旱胁迫的响应 |
6.1.1 土壤含水率 |
6.1.2 小桐子生长与灌溉水利用效率 |
6.1.3 小桐子光合速率 |
6.1.4 小桐子导水率 |
6.1.5 小桐子水势 |
6.2 小桐子树干液流对高温与干旱胁迫的响应 |
6.2.1 温室内空气温度、相对湿度、土壤温度和土壤含水率变化 |
6.2.2 高温-湿润条件下液流通量日变化 |
6.2.3 高温-半干旱条件下液流通量日变化 |
6.2.4 高温-干旱条件下液流通量日变化 |
6.2.5 常温-干旱复水条件下液流通量日变化 |
6.3 讨论 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 讨论 |
7.2 主要研究结论 |
7.3 研究不足与展望 |
参考文献 |
附录1 附表 |
附录2 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
致谢 |
(10)喀斯特生态恢复模式下坡地壤中流与碳氮迁移影响机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
一 研究现状 |
(一)坡地壤中流与养分迁移 |
(二)喀斯特坡地壤中流与养分迁移 |
(三)坡地壤中流与养分迁移研究进展与展望 |
1 文献获取与论证 |
2 研究阶段划分 |
3 主要进展与标志性研究成果 |
4 国内外拟解决的关键科学问题与展望 |
二 研究设计 |
(一)研究目标与内容 |
1 研究目标 |
2 研究内容 |
3 研究特色与创新之处 |
(二)技术路线与方法 |
1 技术路线 |
2 研究方法 |
(三)研究区选择与代表性 |
1 研究区选择的依据和原则 |
2 研究区基本特征与代表性论证 |
(四)资料数据获取与可信度分析 |
1 实验分析数据 |
2 野外调查数据 |
3 收集资料数据 |
三 喀斯特生态恢复模式下土壤理化性质特征 |
(一)土壤物理性质特征 |
1 土壤物理性质的水平变化 |
2 土壤物理性质的垂直剖面变化 |
(二)土壤化学性质特征 |
1 土壤化学性质的水平变化 |
2 土壤化学性质的垂直剖面变化 |
(三)不同生态恢复模式土壤理化性质对比分析 |
1 不同生态恢复模式土壤物理性质对比 |
2 不同生态恢复模式土壤化学性质对比 |
四 喀斯特生态恢复模式下壤中流水文特征 |
(一)土壤含水量变化特征 |
1 山地峡谷无-潜在石漠化区土壤含水量变化特征 |
2 高原山地潜在-轻度石漠化区土壤含水量变化特征 |
3 高原峡谷中-强度石漠化区土壤含水量变化特征 |
(二)降雨-土壤水分运动过程 |
1 山地峡谷无-潜在石漠化区降雨-土壤水分运动过程 |
2 高原峡谷中-强度石漠化区降雨-土壤水分运动过程 |
(三)壤中流氢氧同位素值对降雨的响应 |
1 壤中流与雨水氢氧同位素统计特征 |
2 壤中流中δD值和δ18O值变化特征 |
3 壤中流氢氧稳定同位素组成特征 |
五 喀斯特生态恢复模式下壤中流碳氮迁移特征 |
(一)土壤可溶性有机碳氮分布特征 |
1 土壤可溶性有机碳分布特征 |
2 土壤可溶性有机氮分布特征 |
(二)壤中流可溶性有机碳氮时空变化特征 |
1 壤中流中可溶性有机碳氮浓度空间差异变化 |
2 壤中流中可溶性有机碳氮浓度时间动态变化 |
(三)壤中流可溶性碳氮迁移与“新旧水”比例的关系 |
1 应用δD值和δ18O值划分壤中流“新旧水”比例 |
2 壤中流中可溶性有机碳氮浓度与“新旧水”比例的关系 |
(四)喀斯特坡地壤中流与碳氮迁移影响因素分析 |
1 降雨特征分析 |
2 降雨对坡地壤中流及其碳氮迁移的影响 |
3 植被类型对坡地壤中流及其碳氮迁移的影响 |
4 壤中流可溶性碳氮浓度与土壤理化性质及降雨的相关性分析 |
六 结论与讨论 |
1 主要结论 |
2 主要创新点 |
3 讨论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间科研成果 |
致谢 |
四、Rainfall infiltration on hilly slopes under various lithology and its effect on tree growth in the dry-hot valley(论文参考文献)
- [1]伊犁河谷草地微集水措施的截流拦沙效果[D]. 布热比亚·吐鲁. 新疆农业大学, 2021
- [2]典型水土保持林地植被水分利用效率与承载力模型模拟研究[D]. 芦琛. 西北农林科技大学, 2021
- [3]喀斯特典型裂隙土壤水分运移与养分迁移研究[D]. 蔡路路. 贵州师范大学, 2021
- [4]喀斯特石漠化地区生态资产遥感评估及时空演变机制研究[D]. 陈全. 贵州师范大学, 2021
- [5]滇黔桂地区表层土壤水分时空变化及其主要影响因素识别[D]. 韦小茶. 贵州师范大学, 2021(12)
- [6]西南喀斯特高原峡谷石漠化防治区的生态旅游规划设计研究[D]. 余丞程. 贵州师范大学, 2021(08)
- [7]不同利用方式和坡位变化对高寒草甸保水固土的影响[D]. 马海霞. 甘肃农业大学, 2021(01)
- [8]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
- [9]元谋干热河谷小桐子(Jatropha curcas L.)人工林水分胁迫适应机制研究[D]. 李婕. 云南师范大学, 2021(09)
- [10]喀斯特生态恢复模式下坡地壤中流与碳氮迁移影响机制研究[D]. 母娅霆. 贵州师范大学, 2021