荒漠绿洲水热过程与生态恢复技术

　　《荒漠绿洲水热过程与生态恢复技术》共分10章，重点介绍荒漠绿洲水热传输长期定位试验成果，确定了荒漠绿洲热量传输和水分传输的基本参数。通过对叶片、单株、林分和区域四个尺度蒸散耗水特性研究，明确了区域水平的需水量问题。采用胸径、边材作为空间纯量将单株水平的耗水进行尺度转换，探讨了地下水、根系吸水、树干液流和叶片蒸腾等垂直方向的水分传输过程，对荒漠绿洲生态系统水分传输机理进行了初步的研究。首次在额济纳荒漠绿洲建立了土壤—植被—大气模拟模型，形成了极端干旱区水热耦合的初步理论。对荒漠绿洲植被生长与生态环境耦合关系进行了试验研究，定量分析了地下水位变动对植物生长的影响，确定了荒漠绿洲不同区域决定植被状况的地下水位临界值，揭示了荒漠绿洲生态系统的演替规律。基于以上理论和通过试验示范，提出了荒漠绿洲水分稳定、荒漠绿洲结构稳定等技术，形成了荒漠绿洲生态恢复与重建模式。《荒漠绿洲水热过程与生态恢复技术》可供水文水资源、生态水文、林学、资环等专业的科研人员，高等院校相关专业的师生以及生产、管理及决策部门的工作人员使用和参考。

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第一章 概论
　第一节 研究意义
　第二节 内容概要
　　一、荒漠绿洲地表能量传输与陆面过程模式研究
　　二、植物水分传输过程的研究
　　三、荒漠绿洲水分动态变化研究
　　四、不同水文情境下生态系统的响应
　　五、荒漠绿洲生态恢复技术
　第三节 技术路线
第二章 荒漠绿洲生态系统特征
　第一节 自然地理条件
　　一、气候
　　二、地质与地貌
　　三、水文水资源
　　四、植被与土壤
　第二节 荒漠生态系统特征
　　一、天然绿洲生态系统
　　二、戈壁生态系统
　　三、沙漠生态系统
　　四、干旱中山丘陵生态系统
　第三节 荒漠绿洲生态系统演变格局分析
　　一、生态系统类型的分布面积结构变化特征
　　二、荒漠绿洲生态系统类型的转移变化特征
第三章 荒漠绿洲地表热量传输特征
　第一节 观测试验介绍
　　一、试验地及观测时段
　　二、试验仪器及观测项目
　　三、资料处理
　第二节 荒漠绿洲小气候特征
　　一、太阳总辐射变化特征
　　二、绿洲风温湿变化特征
　　三、土壤温度日变化特征
　　四、绿洲与戈壁小气候特征对比分析
　第三节 荒漠绿洲近地层湍流输送特征
　　一、近地面层湍流方差特征
　　二、地表动力学粗糙度
　　三、近地面层通量整体输送系数
　　四、湍流总动能及湍流强度特征
　第四节 近地层热通量求解方法
　　一、近地层热通量求解方法
　　二、不同方法计算的近地层热通量结果比较
　第五节 荒漠绿洲地表能量平衡特征
　　一、地面净辐射变化
　　二、柽柳林地表能量平衡
　　三、芦苇地地表能量平衡
　　四、绿洲与戈壁地表能量分布特征
　　五、绿洲土壤的热动态研究
第四章 荒漠绿洲陆面过程模式
　第一节 陆面过程概述
　　一、陆面过程研究进展
　　二、陆面过程参数化研究进展
　第二节 荒漠绿洲陆面过程模拟
　　一、模式介绍
　　二、陆面过程参数确定
　　三、柽柳林地陆面过程模拟
　　四、芦苇地陆面过程模拟
　第三节 陆面过程对土壤水分的敏感性分析
　　一、柽柳林地下垫面敏感性分析
　　二、芦苇地下垫面敏感性分析
第五章 荒漠绿洲水分动态变化
　第一节 地表水
　　一、荒漠绿洲区主要河道及支叉河道概况
　　二、地表水量平衡分析
　第二节 土壤水动态模拟
　　一、荒漠绿洲土壤水分动态变化特征
　　二、荒漠绿洲土壤水分垂直分布与变化
　　三、荒漠绿洲土壤水分变化规律
　　四、荒漠绿洲土壤水分动态模拟
　第三节 地下水均衡分析
　　一、均衡方程
　　二、均衡要素及参数的确定
　　三、地下水均衡计算结果
　第四节 地下水运动模拟
　　一、地下水流系统概化
　　二、数学模型的建立
　　三、模型的校验与计算
　　四、地下水模型的生态预测
第六章 荒漠绿洲植物茎叶水分传输
　第一节 植物茎叶水分传输概况
　　一、问题的提出
　　二、耗水研究的尺度
　　三、林木耗水研究的不足和未来趋势
　第二节 胡杨叶片水分生理特性
　　一、胡杨叶片蒸腾时空变异特征
　　二、胡杨叶片光合特征
　　三、胡杨叶片水势及影响因子
　　四、胡杨叶片气孔导度特征
　　五、胡杨水分利用效率与气孔限制值的关系
　第三节 胡杨树干液流特征及其对环境因子的响应
　　一、热脉冲技术在测定胡杨树干液流中的应用
　　二、胡杨树干液流的时空变异性研究
　　三、环境因子与胡杨树干液流的关系研究
第七章 荒漠绿洲典型植物根系吸水
　第一节 植物根系吸水研究进展
　　一、植物根系研究方法
　　二、植物根系吸水模型研究进展
　　三、根系研究存在的问题及发展趋势
　第二节 研究方法
　　一、试验方法
　　二、分形理论的应用
　第三节 胡杨运输根系分布特征
　　一、运输根系分布频数
　　二、运输根系分维数
　　三、运输根系分布与土壤水分的关系
　第四节 胡杨吸水根系分布特征
　　一、垂直方向一维根长密度分布
　　二、水平方向一维根长密度分布
　　三、二维根长密度分布
　第五节 胡杨根系吸水模型
　　一、胡杨根系吸水模型的建立
　　二、胡杨根系吸水模型的验证
　　三、模拟结果
第八章 胡杨耗水的尺度转换
　第一节 理论依据
　第二节 尺度转换的途径和方法
　　一、基于生物学测定参数的尺度转换
　　二、基于生物学测定参数的一个简单比例的尺度转换
　　三、基于液流在胸径径阶分布的尺度转换
　　四、基于遥感影像的尺度转换
　第三节 胡杨单株与林分水平耗水量的尺度转换
　　一、胸径与边材面积的关系模型
　　二、林分中边材面积的分布
　　三、林分耗水Ea的推算
　第四节 胡杨林分尺度的耗水与蒸散发
　　一、胡杨林地蒸散
　　二、胡杨林地蒸散与环境因子的关系
第九章 荒漠绿洲水文过程与生态响应
　第一节 地下水位变动对绿洲植被的影响
　　一、荒漠绿洲地下水位动态变化
　　二、地下水位变动对荒漠绿洲植被的影响
　第二节 荒漠绿洲临界地下水位推求
　　一、临界地下水位数学公式的建立
　　二、临界地下水位的估算
　第三节 植被生长与土壤水分、盐分的关系
　　一、植被生长与土壤水分的关系
　　二、植被生长与土壤盐分的关系
　第四节 荒漠绿洲水分调控的生态响应
　　一、地表输水对荒漠绿洲水环境的影响
　　二、荒漠绿洲生态系统对输水的响应
　　三、植物群落与生态环境的耦合关系
第十章 荒漠绿洲生态恢复技术
　第一节 荒漠绿洲水分稳定技术
　　一、技术原理
　　二、荒漠绿洲水分稳定技术
　第二节 荒漠绿洲结构稳定技术
　　一、荒漠绿洲生态圈层与植物群落结构
　　二、维护稳定的措施
　第三节 荒漠河岸林——胡杨复壮更新技术
　　一、荒漠河岸林——胡杨的习性
　　二、胡杨林更新复壮措施
　第四节 荒漠绿洲边缘——梭梭造林补植技术
　　一、梭梭的生态习性
　　二、造林补植技术措施
　　三、戈壁梭梭造林效益
　第五节 荒漠绿洲草地改良与生态经济型草库仑建设技术
　　一、荒漠绿洲草地功能
　　二、技术措施
　第六节 荒漠绿洲的生态恢复与重建模式
　　一、绿洲生态恢复与重建模式
　　二、提高荒漠绿洲的水利用效益
参考文献