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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

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