区域水土资源研究的理论与实践 青海共和盆地水分时空分异与水土资源生产力研究PDF电子书下载

第一章 绪论 1

一、研究的意义和背景 1

二、国内外研究概况 2

（一）荒漠化问题和水资源时空分布 2

（二）荒漠化过程中水分时空分布的定量化研究 3

（三）区域气候和土地利用变化的水文响应 7

（四）区域荒漠化研究的时间和空间尺度问题 8

（五）水土资源与草地生产力的可持续利用 9

三、研究目标、内容和主体思路 11

（一）研究目标和内容 11

（二）技术路线和拟解决的关键问题 11

第二章 研究区概况和数据准备 13

一、研究区概况 13

（一）自然条件 13

（二）社会经济概况 24

二、数据准备 25

（一）资料搜集和野外调查 25

（二）数据采集和处理 26

第三章 青海共和盆地区域水分过程模型构建 28

一、基于DEM的青海共和盆地的地形和流域特征 28

（一）青海共和盆地的DEM和地形特征 28

（二）基于DEM的青海共和盆地的流域特征分析 30

（三）基于DEM的青海共和盆地的地形指数 32

二、青海共和盆地降雨、径流和渗漏过程的分析和模型构建 33

（一）青海共和盆地降雨空间分布模型的建立 33

（二）青海共和盆地降雨径流模型的构建 34

（三）青海共和盆地降雨入渗深度与土壤水分的补给 40

三、青海共和盆地区域蒸散过程的模型构建 42

（一）基于栅格的区域潜在蒸散的计算 43

（二）作物蒸散模型的建立 49

（三）作物实际蒸散模型的建立 52

四、青海共和盆地区域水分平衡模型的构建 53

（一）基于栅格的水平衡模型的构建 53

（二）区域年总水分平衡模型的构建 54

第四章 青海共和盆地区域水分过程的分析 55

一、青海共和盆地降雨、径流过程的时空分析及其效应 55

（一）降雨的时间变化分析 55

（二）降雨量的空间分布分析 60

（三）降雨产流的时空分析 64

二、青海共和盆地蒸散过程的时空分析和土壤水分的变化 67

（一）区域潜在蒸散的时空变化 67

（二）作物蒸散和实际蒸散的空间分布 71

（三）区域作物水分需求和土壤水分变化 74

三、气候、地形、植被、土地利用和水分时空分布 77

（一）气温的时空变化及其效应研究 77

（二）水分与植被间的相互影响分析 81

（三）地形对水分及植被分布特征的影响 84

（四）不同土地利用的作物水分耗散和生态需水分析 85

第五章 青海共和盆地草地生产力和草地可持续利用 87

一、青海共和盆地草地生产力研究 87

（一）草地气候生产力空间分布模拟和分析 87

（二）草地现实生产力的分析 91

二、放牧对共和盆地草地生物量、物种构成和生境的影响 93

（一）放牧影响的野外调查 93

（二）放牧对草地的影响 94

（三）小结 99

三、青海共和盆地草地退化和草地的可持续利用 100

（一）草地载畜能力和实际牲畜量的分析 100

（二）草地退化的驱动因子 102

（三）草地的可持续利用评价 108

（四）草地的可持续利用对策 112

第六章 结论和展望 115

一、主要结论 115

二、展望 117

附录 118

参考文献 138

后记 148

图1.1研究的技术路线 12

图2.1研究区的地理位置示意图 14

图2.2共和盆地断层分布图 15

图2.3共和盆地地貌图 16

图2.4共和盆地年风速的空间分布特征 17

图2.5共和盆地年总辐射的空间分布特征 18

图2.6共和盆地的水系图 20

图2.7共和盆地的土壤图 21

图2.8共和盆地的植被图 23

图3.1包含共和盆地的数字高程模型（DEM） 28

图3.2共和盆地的数字高程模型（DEM） 29

图3.3共和盆地的坡度图 30

图3.4共和盆地的坡向图 30

图3.5共和盆地基于DEM的水系分布图 32

图3.6共和盆地的地形指数的分布图 32

图3.7共和盆地生育期内表层土壤水分的变化 40

图3.8共和盆地生育期0～30厘米的土壤水分和降雨的相关分析 41

图3.9共和盆地生育期30～50厘米的土壤水分和降雨的相关分析 41

图4.1共和盆地三个主要气象站年降雨量的时间序列图 55

图4.2共和盆地依据恰卜恰站的贵南年降雨的拟合图 60

图4.3共和盆地年降雨的空间位置特征 61

图4.4共和盆地年降雨量的空间分布 61

图4.5共和盆地湿季降雨量的空间分布 62

图4.6共和盆地干季降雨量的空间分布 63

图4.7共和盆地年径流量的空间分布 64

图4.8共和盆地丰水年径流量的空间分布 65

图4.9共和盆地枯水年径流量的空间分布 65

图4.10共和盆地年湿季径流量的空间分布 66

图4.11共和盆地年潜在蒸散的时间序列变化 67

图4.12共和盆地年内各月潜在蒸散的变化 67

图4.13共和盆地年潜在蒸散的空间分布 68

图4.14共和盆地海拔和年潜在蒸散之间的相关图 69

图4.15共和盆地坡度和年潜在蒸散之间的相关图 69

图4.16共和盆地年降雨和年潜在蒸散的相关图 70

图4.17共和盆地年潜在蒸散和大气外层辐射的相关图 70

图4.18共和盆地牧草的最大蒸散的空间分布 71

图4.19共和盆地作物的最大蒸散的空间分布 72

图4.20共和盆地牧草实际蒸散的空间分布 73

图4.21共和盆地作物实际蒸散的空间分布 73

图4.22共和盆地基于牧草实际蒸散的土壤水分变化图 75

图4.23共和盆地基于牧草蒸散的土壤水分变化 76

图4.24共和盆地基本站年气温的变化趋势 77

图4.25共和盆地三个站的年气温的空间分布特征 78

图4.26共和盆地年均温的空间分布 79

图4.27共和盆地年气温和潜在蒸散的空间相关图 79

图4.28共和盆地年气温与水汽压饱和差的相关图 80

图4.29共和盆地年气温与年潜在蒸散的相关图 80

图4.30共和盆地6～9月累积NDVI的分布图 82

图4.31共和盆地降雨和累积NDVI的相关空间分析 83

图4.32共和盆地年潜在蒸散和累积NDVI的空间相关分析 84

图4.33共和盆地高程和累积NDVI的相关空间相关分析 85

图4.34共和盆地主要土地利用的作物蒸散量和实际蒸散量 85

图4.35共和盆地主要土地利用的作物蒸散量和实际蒸散量的比重 85

图5.1共和盆地草地的光合生产潜力 88

图5.2共和盆地牧草的光温生产潜力 89

图5.3共和盆地牧草的气候生产潜力 90

图5.4共和盆地作物需水和放牧校正的牧草生产力 92

图5.5各点围栏内和围栏外的生物量 95

图5.6各点围栏内和围栏外的株高 95

图5.7围栏封育草场与围栏外草地生物量的相关图 95

图5.8点1的各物种的生物量构成 96

图5.9点2的各物种生物量构成 96

图5.10点3的物种生物量构成 96

图5.11点4的物种生物量构成 96

图5.12点5的物种生物量构成 96

图5.13点6的物种生物量构成 97

图5.14点7的物种生物量构成 97

图5.15各点围栏内和围栏外草场的物种优势度 98

图5.16共和盆地贵南县实际牲畜量和超载量的变化 101

图5.17共和盆地共和县实际牲畜量和超载量的变化 101

图5.18共和盆地内各乡镇的实际牲畜量和超载量的变化 102

图5.19共和盆地草地过牧对牧草和生态环境的影响 103

图5.20共和盆地土地翻耕和未翻耕土壤的侵蚀量 103

图5.21共和盆地共和县和贵南县人口变动图 104

图5.22共和盆地实际各乡镇人口分布 105

图5.23共和盆地贵南县人口和耕地的相关图 105

图5.24共和盆地共和县人口和耕地相关图 105

图5.25共和盆地人均耕地面积的变化 106

图5.26共和盆地贵南县人口和牲畜量的相关图 107

图5.27共和盆地共和县人口和牲畜量的相关图 107

图5.28共和盆地贵南和共和县人均牲畜量 107

图5.29共和盆地草地可持续利用综合评价 110

图5.30共和盆地草地生产性评价 110

图5.31共和盆地草地保护性评价 111

图5.32共和盆地草地稳定性评价 112

表3.1条件II的地表径流曲线数字（CN2）值（Schwab等，1993） 35

表3.2土壤水文分组（Hudson，1995） 36

表3.3共和盆地的径流曲线数字（CN）的取值 38

表3.4共和盆地各月气温的回归分析结果 46

表3.5共和盆地各月气压的回归分析结果 46

表3.6共和盆地各月风速的回归分析结果 47

表3.7共和盆地各月水汽压的回归分析结果 48

表3.8共和盆地各月日照百分率的回归分析结果 49

表3.9共和盆地牧草的各月作物系数的取值 52

表3.10共和盆地农作物的各月作物系数的取值 52

表3.11共和盆地主要土壤类型的田间持水量和凋萎系数 53

表4.1共和盆地三个气象站点的年降雨量的Daniel检验的计算结果 56

表4.2共和盆地三个气象站点的年降雨量自相关系数 57

表4.3茶卡气象站年降雨序列的周期图分析结果 58

表4.4恰卜恰站点年降雨量序列的周期图分析结果 58

表4.5贵南气象站年降雨序列的周期图分析结果 58

表4.6共和盆地不同临时气象、水文站间年降雨量的相关系数 60

表4.7共和盆地不同坡度的年潜在蒸散的分布特征 69

表4.8共和盆地不同坡向的年潜在蒸散的空间分布特征 70

表5.1共和盆地生物量采样点的基本情况表 94