圖書信息
作 者： 馮起，司建華，席海洋 著 叢 書 名：
內容簡介
《荒漠綠洲水熱過程與生態恢復技術》共分10章，重點介紹荒漠綠洲水熱傳輸長期定位試驗成果，確定了荒漠綠洲熱量傳輸和水分傳輸的基本參數。通過對葉片、單株、林分和區域四個尺度蒸散耗水特性研究，明確了區域水平的需水量問題。採用胸徑、邊材作為空間純量將單株水平的耗水進行尺度轉換，探討了地下水、根系吸水、樹幹液流和葉片蒸騰等垂直方向的水分傳輸過程，對荒漠綠洲生態系統水分傳輸機理進行了初步的研究。首次在額濟納荒漠綠洲建立了土壤—植被—大氣模擬模型，形成了極端乾旱區水熱耦合的初步理論。對荒漠綠洲植被生長與生態環境耦合關係進行了試驗研究，定量分析了地下水位變動對植物生長的影響，確定了荒漠綠洲不同區域決定植被狀況的地下水位臨界值，揭示了荒漠綠洲生態系統的演替規律。基於以上理論和通過試驗示範，提出了荒漠綠洲水分穩定、荒漠綠洲結構穩定等技術，形成了荒漠綠洲生態恢復與重建模式。
《荒漠綠洲水熱過程與生態恢復技術》可供水文水資源、生態水文、林學、資環等專業的科研人員，高等院校相關專業的師生以及生產、管理及決策部門的工作人員使用和參考。
目錄
第一章 概論
第一節 研究意義
第二節 內容概要
一、荒漠綠洲地表能量傳輸與陸面過程模式研究
二、植物水分傳輸過程的研究
三、荒漠綠洲水分動態變化研究
四、不同水文情境下生態系統的回響
五、荒漠綠洲生態恢復技術
第三節 技術路線
第二章 荒漠綠洲生態系統特徵
第一節 自然地理條件
一、氣候
二、地質與地貌
三、水文水資源
四、植被與土壤
第二節 荒漠生態系統特徵
一、天然綠洲生態系統
二、戈壁生態系統
三、沙漠生態系統
四、乾旱中山丘陵生態系統
第三節 荒漠綠洲生態系統演變格局分析
一、生態系統類型的分布面積結構變化特徵
二、荒漠綠洲生態系統類型的轉移變化特徵
第三章 荒漠綠洲地表熱量傳輸特徵
第一節 觀測試驗介紹
一、試驗地及觀測時段
二、試驗儀器及觀測項目
三、資料處理
第二節 荒漠綠洲小氣候特徵
一、太陽總輻射變化特徵
二、綠洲風溫濕變化特徵
三、土壤溫度日變化特徵
四、綠洲與戈壁小氣候特徵對比分析
第三節 荒漠綠洲近地層湍流輸送特徵
一、近地面層湍流方差特徵
二、地表動力學粗糙度
三、近地面層通量整體輸送係數
四、湍流總動能及湍流強度特徵
第四節 近地層熱通量求解方法
一、近地層熱通量求解方法
二、不同方法計算的近地層熱通量結果比較
第五節 荒漠綠洲地表能量平衡特徵
一、地面淨輻射變化
二、檉柳林地表能量平衡
三、蘆葦地地表能量平衡
四、綠洲與戈壁地表能量分布特徵
五、綠洲土壤的熱動態研究
第四章 荒漠綠洲陸面過程模式
第一節 陸面過程概述
一、陸面過程研究進展
二、陸面過程參數化研究進展
第二節 荒漠綠洲陸面過程模擬
一、模式介紹
二、陸面過程參數確定
三、檉柳林地陸面過程模擬
四、蘆葦地陸面過程模擬
第三節 陸面過程對土壤水分的敏感性分析
一、檉柳林地下墊面敏感性分析
二、蘆葦地下墊面敏感性分析
第五章 荒漠綠洲水分動態變化
第一節 地表水
一、荒漠綠洲區主要河道及支叉河道概況
二、地表水量平衡分析
第二節 土壤水動態模擬
一、荒漠綠洲土壤水分動態變化特徵
二、荒漠綠洲土壤水分垂直分布與變化
三、荒漠綠洲土壤水分變化規律
四、荒漠綠洲土壤水分動態模擬
第三節 地下水均衡分析
一、均衡方程
二、均衡要素及參數的確定
三、地下水均衡計算結果
第四節 地下水運動模擬
一、地下水流系統概化
二、數學模型的建立
三、模型的校驗與計算
四、地下水模型的生態預測
第六章 荒漠綠洲植物莖葉水分傳輸
第一節 植物莖葉水分傳輸概況
一、問題的提出
二、耗水研究的尺度
三、林木耗水研究的不足和未來趨勢
第二節 胡楊葉片水分生理特性
一、胡楊葉片蒸騰時空變異特徵
二、胡楊葉片光合特徵
三、胡楊葉片水勢及影響因子
四、胡楊葉片氣孔導度特徵
五、胡楊水分利用效率與氣孔限制值的關係
第三節 胡楊樹幹液流特徵及其對環境因子的回響
一、熱脈衝技術在測定胡楊樹幹液流中的套用
二、胡楊樹幹液流的時空變異性研究
三、環境因子與胡楊樹幹液流的關係研究
第七章 荒漠綠洲典型植物根系吸水
第一節 植物根系吸水研究進展
一、植物根系研究方法
二、植物根系吸水模型研究進展
三、根系研究存在的問題及發展趨勢
第二節 研究方法
一、試驗方法
二、分形理論的套用
第三節 胡楊運輸根系分布特徵
一、運輸根系分布頻數
二、運輸根系分維數
三、運輸根系分布與土壤水分的關係
第四節 胡楊吸水根系分布特徵
一、垂直方向一維根長密度分布
二、水平方向一維根長密度分布
三、二維根長密度分布
第五節 胡楊根系吸水模型
一、胡楊根系吸水模型的建立
二、胡楊根系吸水模型的驗證
三、模擬結果
第八章 胡楊耗水的尺度轉換
第一節 理論依據
第二節 尺度轉換的途徑和方法
一、基於生物學測定參數的尺度轉換
二、基於生物學測定參數的一個簡單比例的尺度轉換
三、基於液流在胸徑徑階分布的尺度轉換
四、基於遙感影像的尺度轉換
第三節 胡楊單株與林分水平耗水量的尺度轉換
一、胸徑與邊材面積的關係模型
二、林分中邊材面積的分布
三、林分耗水Ea的推算
第四節 胡楊林分尺度的耗水與蒸散發
一、胡楊林地蒸散
二、胡楊林地蒸散與環境因子的關係
第九章 荒漠綠洲水文過程與生態回響
第一節 地下水位變動對綠洲植被的影響
一、荒漠綠洲地下水位動態變化
二、地下水位變動對荒漠綠洲植被的影響
第二節 荒漠綠洲臨界地下水位推求
一、臨界地下水位數學公式的建立
二、臨界地下水位的估算
第三節 植被生長與土壤水分、鹽分的關係
一、植被生長與土壤水分的關係
二、植被生長與土壤鹽分的關係
第四節 荒漠綠洲水分調控的生態回響
一、地表輸水對荒漠綠洲水環境的影響
二、荒漠綠洲生態系統對輸水的回響
三、植物群落與生態環境的耦合關係
第十章 荒漠綠洲生態恢復技術
第一節 荒漠綠洲水分穩定技術
一、技術原理
二、荒漠綠洲水分穩定技術
第二節 荒漠綠洲結構穩定技術
一、荒漠綠洲生態圈層與植物群落結構
二、維護穩定的措施
第三節 荒漠河岸林——胡楊復壯更新技術
一、荒漠河岸林——胡楊的習性
二、胡楊林更新復壯措施
第四節 荒漠綠洲邊緣——梭梭造林補植技術
一、梭梭的生態習性
二、造林補植技術措施
三、戈壁梭梭造林效益
第五節 荒漠綠洲草地改良與生態經濟型草庫侖建設技術
一、荒漠綠洲草地功能
二、技術措施
第六節 荒漠綠洲的生態恢復與重建模式
一、綠洲生態恢復與重建模式
二、提高荒漠綠洲的水利用效益
參考文獻
前言
乾旱荒漠綠洲生態環境惡化作為一個全球性問題引起了國際社會的普遍關注和高度重視。乾旱荒漠綠洲區的經濟發展是以綠洲為依託的，綠洲是以荒漠為背景存在的。我國乾旱內陸河流域由於受沙漠的威脅，綠洲系統的生存發展需要有較好的綠洲植被生態系統支撐。而植被生態系統取決於其水熱平衡狀況。
水分和熱量是地區生態系統演化的最為重要的兩大控制性因子，水分和熱量又相互聯繫、互為影響。一個地區水分含量、水汽的輸送以及水的相變，取決於該地區的熱力條件，而一個地區的水分分布變化又會調劑和改變地區的熱狀況。水與熱的相互作用控制著生物圈的形態，推動著各種物質在全球範圍內的循環與交流。因此，水熱傳輸的研究是維持現有生態系統平衡穩定及退化生態系統恢復的關鍵。
