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第1章 优先路径及优先流研究进展1

1.1 优先流及优先路径定义1

1.1.1 优先流定义1

1.1.2 优先路径定义2

1.2 优先流观测方法2

1.2.1 直接测定法2

1.2.2 间接描述法4

1.3 优先路径及优先流形成机理5

1.3.1 优先路径成因5

1.3.2 优先流产生的机理7

1.4 土壤水分运动模拟研究现状8

1.4.1 土壤水分运动概念模型8

1.4.2 计算机模型12

1.4.3 模型模拟13

1.5 存在问题与研究展望16

1.5.1 存在问题16

1.5.2 研究展望16

第2章 研究区概况及研究方法18

2.1 三峡库区概况18

2.1.1 地质地貌18

2.1.2 气象18

2.1.3 水文19

2.1.4 土壤19

2.1.5 植被20

2.2 研究地区概况20

2.2.1 地质地貌21

2.2.2 气象23

2.2.3 水文23

2.2.4 土壤23

2.2.5 坡面土地利用概况25

2.3 研究内容与研究方法25

2.3.1 研究内容25

2.3.2 研究方法26

第3章 土壤优先流形态特征及其空间异质性38

3.1 林地壤中流过程与优先流形态特征39

3.1.1 阔叶林土壤优先流发生与形态特征39

3.1.2 针叶林土壤优先流发生与形态特征41

3.1.3 针阔混交林土壤优先流发生与形态特征42

3.1.4 灌丛土壤优先流发生与形态特征43

3.2 林地土壤优先流形态变化规律44

3.2.1 林地土壤优先流形态的纵向变化规律45

3.2.2 林地土壤优先流形态的横向变化规律51

3.3 林地土壤优先流形态的空间异质性57

3.3.1 林地壤中流过程及优先流形态的空间变化58

3.3.2 渗透水量对土壤优先流空间异质性的影响59

3.4 农地土壤优先流形态特征60

3.4.1 水平染色剖面优先流形态特征60

3.4.2 竖直染色剖面优先流形态特征66

3.5 农地土壤优先流形态变化规律67

3.5.1 水平染色剖面优先流形态变化规律67

3.5.2 竖直染色剖面优先流形态变化规律82

3.5.3 优先流形态变化及其影响因素85

第4章 优先流发生类型及其对水分条件的响应87

4.1 垂直染色剖面表面积密度与染色路径宽度分布88

4.1.1 林地土壤垂直染色剖面的表面积密度88

4.1.2 林地土壤染色路径数量的垂直变化规律93

4.1.3 林地土壤染色路径宽度分布特征94

4.2 壤中流过程中的优先流发生类型判定98

4.2.1 基于染色路径宽度的壤中流类型划分标准98

4.2.2 不同类型林地土壤优先流的发生类型98

4.3 土壤优先流类型对林地水分条件的响应104

4.3.1 土壤优先流类型对初始含水量的响应104

4.3.2 土壤优先流类型对水分梯度的响应105

4.3.3 土壤优先流类型对渗透水量的响应106

第5章 土壤优先路径的空间分布规律108

5.1 林地水平染色剖面内优先路径数量109

5.1.1 林地水平染色剖面优先路径信息提取方法109

5.1.2 不同类型林地土壤优先路径的水平空间分布数量110

5.2 农地优先路径位置及数量115

5.2.1 水平染色剖面优先路径分布位置及数量115

5.2.2 竖直染色剖面优先路径分布位置及数量121

5.3 林地优先路径的水平空间分布状态122

5.3.1 点格局分析方法及其原理123

5.3.2 低渗透水量下林地优先路径的水平空间分布状态124

5.3.3 高渗透水量下林地优先路径的水平空间分布状态127

5.4 农地优先路径的空间分布状态132

5.4.1 水平染色剖面优先路径分布状态132

5.4.2 竖直染色剖面优先路径分布状态139

第6章 紫色砂页岩区土壤优先流形成机理141

6.1 土壤理化性质对土壤优先流形成的影响141

6.1.1 优先流发生区域的土壤密度142

6.1.2 优先流发生区域的土壤质地143

6.1.3 优先流发生区域的有机质含量144

6.2 植物根系对林地土壤优先流形成的影响146

6.2.1 根长密度与土壤优先流的关系146

6.2.2 根重密度与土壤优先流的关系147

6.2.3 植物根孔与土壤优先流的关系148

6.3 紫色砂页岩林地土壤优先流发生的影响因素149

6.4 土壤优先路径形成的影响因素152

第7章 优先路径对土壤水分运动影响154

7.1 Coup Model公式介绍与参数选择154

7.1.1 土壤水分过程154

7.1.2 植物水分过程157

7.1.3 土壤蒸发及辐射过程159

7.2 Coup Model参数的不确定性分析162

7.3 土壤水分运动初次模拟165

7.3.1 针阔混交林样地土壤水分运动模拟165

7.3.2 针叶林样地土壤水分运动模拟172

7.3.3 结果分析179

7.4 模型结构调整180

7.5 模型结构调整后模拟181

7.5.1 针阔混交林样地土壤水分运动模拟181

7.5.2 针叶林样地土壤水分运动模拟182

7.5.3 结果分析184

7.6 优先路径对土壤水分运动模拟的影响186

第8章 土壤水分动态对不同类型降水过程的响应187

8.1 试验区降雨特征187

8.1.1 次降雨量及降雨强度187

8.1.2 日降雨量及降雨日数188

8.1.3 降雨类型及区域特殊降雨过程189

8.2 不同类型降雨过程下针阔混交林地土壤水分响应190

8.2.1 暴雨过程190

8.2.2 绵雨过程193

8.3 不同类型降雨过程下针叶林地土壤水分响应195

8.3.1 暴雨过程195

8.3.2 绵雨过程197

参考文献200