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第1章 绪论1

1.1 自然地理特征1

1.1.1 地貌特征2

1.1.2 气候特征2

1.1.3 水文状况3

1.1.4 土壤类型3

1.1.5 植被类型4

1.2 社会经济状况5

1.2.1 行政区划5

1.2.2 人口状况6

1.2.3 经济发展6

1.3 生态环境问题7

1.3.1 天然草场退化7

1.3.2 湿地面积缩小8

1.3.3 土地沙漠化8

1.3.4 环湖带污染与人为破坏9

参考文献9

第2章 典型陆地生态系统生态水文过程10

2.1 研究方法10

2.1.1 植被样方调查11

2.1.2 土壤物理性质测定12

2.1.3 土壤微结构观测12

2.1.4 土壤水分和温度监测13

2.1.5 壤中流观测13

2.1.6 微气象观测15

2.1.7 冠层截留测定15

2.1.8 用波文比能量平衡方法计算潜热和显热17

2.1.9 用Penman-Monteith方法计算参考蒸散发21

2.2 典型陆地生态系统土壤微结构特征21

2.2.1 土壤大孔隙三维结构21

2.2.2 土壤大孔隙数量特征21

2.2.3 土壤大孔隙度特征22

2.2.4 土壤大孔隙直径23

2.3 嵩草草甸生态水文过程24

2.3.1 嵩草草甸样地降雨特征24

2.3.2 嵩草草甸冠层降雨再分配特征24

2.3.3 嵩草草甸土壤水分特征25

2.3.4 嵩草草甸壤中流特征27

2.3.5 嵩草草甸蒸散发特征43

2.4 金露梅灌丛生态水文过程45

2.4.1 金露梅灌丛样地降雨特征45

2.4.2 金露梅灌丛冠层降雨再分配特征46

2.4.3 金露梅灌丛土壤水分特征47

2.4.4 金露梅灌丛蒸散发特征50

2.5 芨芨草草原生态水文过程51

2.5.1 芨芨草草原样地降雨特征51

2.5.2 芨芨草草原冠层降雨再分配特征53

2.5.3 芨芨草草原土壤水分特征59

2.5.4 芨芨草草原地表径流特征61

2.5.5 芨芨草草原蒸散发特征65

2.6 具鳞水柏枝灌丛生态水文过程67

2.6.1 具鳞水柏枝灌丛样地降雨特征67

2.6.2 具鳞水柏枝灌丛冠层降雨再分配特征67

2.6.3 具鳞水柏枝灌丛土壤水分特征71

2.6.4 具鳞水柏枝灌丛蒸散发特征72

2.7 农田生态水文过程74

2.7.1 农田样地降雨特征74

2.7.2 农田土壤水分特征74

2.7.3 农田地表径流特征76

2.7.4 农田蒸散发特征76

2.8 沙地生态水文过程77

2.8.1 沙地土壤水分特征77

2.8.2 沙地地表径流特征78

2.8.3 沙地蒸散发特征79

2.9 小结80

参考文献81

第3章 典型陆地生态系统水分利用特征83

3.1 研究方法83

3.1.1 样地选择与样品采集83

3.1.2 样品测试84

3.1.3 数据处理84

3.2 金露梅灌丛水分利用特征85

3.2.1 金露梅灌丛植物水和潜在水源同位素特征85

3.2.2 金露梅灌丛植物水分利用来源86

3.3 芨芨草草原水分利用特征87

3.3.1 芨芨草草原植物水和潜在水源同位素特征87

3.3.2 芨芨草草原植物水分利用来源88

3.4 具鳞水柏枝灌丛水分利用特征89

3.4.1 具鳞水柏枝灌丛植物水和潜在水源同位素特征89

3.4.2 具鳞水柏枝灌丛植物水分利用来源92

3.5 农田水分利用特征95

3.5.1 农田植物水和潜在水源同位素特征95

3.5.2 农田植物水分利用来源95

3.6 沙地水分利用特征98

3.6.1 沙地植物水和潜在水源同位素特征98

3.6.2 沙地植物水分利用来源99

3.7 小结101

参考文献101

第4章 青海湖水体水热交换与蒸发量103

4.1 研究方法103

4.1.1 观测点与观测系统103

4.1.2 涡动相关技术基本原理104

4.1.3 观测数据处理104

4.2 湖面微气象特征105

4.3 湖面能量分配特征106

4.4 湖面能量分配影响因素110

4.5 小结113

参考文献114

第5章 流域水文循环特征和水量转换115

5.1 研究方法115

5.1.1 样品采集及测试115

5.1.2 分析计算116

5.2 流域水文空间格局119

5.3 大气降水同位素特征及水汽来源119

5.3.1 大气降水同位素特征120

5.3.2 大气降水同位素地理效应121

5.3.3 青海湖流域大气降水来源123

5.3.4 青海湖水面蒸发对流域降水的贡献124

5.4 河水同位素特征及径流过程126

5.4.1 青海湖流域河水同位素特征126

5.4.2 青海湖流域河水水化学特征129

5.4.3 青海湖流域河川径流过程130

5.4.4 青海湖流域地表产流特征133

5.5 环湖地下水同位素特征及补给来源134

5.5.1 环湖地下水同位素特征134

5.5.2 环湖地下水水化学特征134

5.5.3 环湖地下水补给来源137

5.6 湖水同位素特征及演化过程138

5.6.1 青海湖及周边小湖泊湖水同位素特征138

5.6.2 青海湖及周边小湖泊湖水水化学特征140

5.6.3 青海湖湖水演化过程142

5.7 湖水位变化原因初探144

5.8 小结148

参考文献149

第6章 陆地生态系统和流域水分收支151

6.1 研究方法151

6.1.1 陆地生态系统水量平衡分析151

6.1.2 基于同位素方法的青海湖水量平衡分析151

6.1.3 土壤水分和蒸散发反演152

6.2 陆地生态系统水分收支154

6.2.1 不同生态系统水分收支对比154

6.2.2 不同生态系统水分收支年内变化158

6.2.3 不同生态系统水分收支年际变化162

6.2.4 不同海拔水分收支对比165

6.3 流域水分收支167

6.3.1 水分收支数量关系167

6.3.2 水分收支空间格局168

6.4 小结169

参考文献170

第7章 多尺度水分平衡模型模拟与分析171

7.1 模型介绍171

7.1.1 气孔导度模型171

7.1.2 生态系统水分平衡模型172

7.1.3 SWIM模型181

7.2 建群种叶片气孔导度模拟184

7.2.1 模型输入数据184

7.2.2 模型参数率定及验证185

7.2.3 叶片气孔导度模拟结果分析186

7.3 生态系统水分平衡模拟187

7.3.1 模型输入数据187

7.3.2 模型验证190

7.3.3 典型生态系统水分平衡模拟结果分析197

7.4 流域生态水文过程模拟206

7.4.1 模型输入数据206

7.4.2 模型水文响应单元划分209

7.4.3 模型参数率定与验证210

7.4.4 流域生态水文特征分析211

7.4.5 气候变化对流域生态水文过程的影响评估216

7.5 小结221

参考文献221

第8章 流域水资源承载力评价与优化配置225

8.1 研究方法225

8.2 流域水资源利用现状分析225

8.2.1 水资源系统构成225

8.2.2 水资源开发利用现状分析227

8.2.3 青海湖流域需水预测229

8.2.4 青海湖水量平衡分析232

8.2.5 水资源利用存在的主要问题233

8.3 流域水资源承载力评价233

8.3.1 评判因素的选取、分级和评分234

8.3.2 模糊关系矩阵和综合评价模型234

8.3.3 评价因素隶属度刻化235

8.3.4 流域水资源承载力综合评价236

8.4 流域水资源系统动力学模型构建与模拟238

8.4.1 系统动力学模型介绍238

8.4.2 水资源系统动力学模型构建239

8.5 流域水资源优化配置243

8.5.1 水资源配置理论与目标243

8.5.2 水资源配置方案243

8.5.3 水资源优化配置对策244

8.6 小结246

参考文献246