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第一章　概论1

第一节　研究意义1

第二节　内容概要2

一、荒漠绿洲地表能量传输与陆面过程模式研究2

二、植物水分传输过程的研究3

三、荒漠绿洲水分动态变化研究3

四、不同水文情境下生态系统的响应3

五、荒漠绿洲生态恢复技术3

第三节　技术路线4

第二章　荒漠绿洲生态系统特征6

第一节　自然地理条件6

一、气候6

二、地质与地貌7

三、水文水资源7

四、植被与土壤8

第二节　荒漠生态系统特征10

一、天然绿洲生态系统11

二、戈壁生态系统14

三、沙漠生态系统15

四、干旱中山丘陵生态系统17

第三节　荒漠绿洲生态系统演变格局分析18

一、生态系统类型的分布面积结构变化特征18

二、荒漠绿洲生态系统类型的转移变化特征18

第三章　荒漠绿洲地表热量传输特征20

第一节　观测试验介绍20

一、试验地及观测时段20

二、试验仪器及观测项目21

三、资料处理22

第二节 荒漠绿洲小气候特征22

一、太阳总辐射变化特征22

二、绿洲风温湿变化特征24

三、土壤温度日变化特征25

四、绿洲与戈壁小气候特征对比分析26

第三节 荒漠绿洲近地层湍流输送特征28

一、近地面层湍流方差特征29

二、地表动力学粗糙度33

三、近地面层通量整体输送系数34

四、湍流总动能及湍流强度特征35

第四节 近地层热通量求解方法38

一、近地层热通量求解方法38

二、不同方法计算的近地层热通量结果比较41

第五节 荒漠绿洲地表能量平衡特征46

一、地面净辐射变化47

二、柽柳林地表能量平衡48

三、芦苇地地表能量平衡51

四、绿洲与戈壁地表能量分布特征54

五、绿洲土壤的热动态研究55

第四章 荒漠绿洲陆面过程模式57

第一节 陆面过程概述57

一、陆面过程研究进展57

二、陆面过程参数化研究进展59

第二节 荒漠绿洲陆面过程模拟69

一、模式介绍69

二、陆面过程参数确定70

三、柽柳林地陆面过程模拟71

四、芦苇地陆面过程模拟76

第三节 陆面过程对土壤水分的敏感性分析80

一、柽柳林地下垫面敏感性分析80

二、芦苇地下垫面敏感性分析82

第五章 荒漠绿洲水分动态变化84

第一节 地表水84

一、荒漠绿洲区主要河道及支叉河道概况84

二、地表水量平衡分析86

第二节 土壤水动态模拟87

一、荒漠绿洲土壤水分动态变化特征87

二、荒漠绿洲土壤水分垂直分布与变化89

三、荒漠绿洲土壤水分变化规律91

四、荒漠绿洲土壤水分动态模拟92

第三节 地下水均衡分析93

一、均衡方程93

二、均衡要素及参数的确定94

三、地下水均衡计算结果100

第四节 地下水运动模拟101

一、地下水流系统概化101

二、数学模型的建立106

三、模型的校验与计算109

四、地下水模型的生态预测111

第六章 荒漠绿洲植物茎叶水分传输116

第一节 植物茎叶水分传输概况116

一、问题的提出116

二、耗水研究的尺度117

三、林木耗水研究的不足和未来趋势118

第二节 胡杨叶片水分生理特性119

一、胡杨叶片蒸腾时空变异特征119

二、胡杨叶片光合特征123

三、胡杨叶片水势及影响因子128

四、胡杨叶片气孔导度特征133

五、胡杨水分利用效率与气孔限制值的关系138

第三节 胡杨树干液流特征及其对环境因子的响应139

一、热脉冲技术在测定胡杨树干液流中的应用139

二、胡杨树干液流的时空变异性研究144

三、环境因子与胡杨树干液流的关系研究148

第七章 荒漠绿洲典型植物根系吸水150

第一节 植物根系吸水研究进展150

一、植物根系研究方法150

二、植物根系吸水模型研究进展151

三、根系研究存在的问题及发展趋势157

第二节 研究方法158

一、试验方法158

二、分形理论的应用163

第三节 胡杨运输根系分布特征166

一、运输根系分布频数166

二、运输根系分维数168

三、运输根系分布与土壤水分的关系169

第四节 胡杨吸水根系分布特征173

一、垂直方向一维根长密度分布173

二、水平方向一维根长密度分布174

三、二维根长密度分布175

第五节 胡杨根系吸水模型177

一、胡杨根系吸水模型的建立177

二、胡杨根系吸水模型的验证183

三、模拟结果195

第八章 胡杨耗水的尺度转换200

第一节 理论依据200

第二节 尺度转换的途径和方法201

一、基于生物学测定参数的尺度转换201

二、基于生物学测定参数的一个简单比例的尺度转换201

三、基于液流在胸径径阶分布的尺度转换202

四、基于遥感影像的尺度转换202

第三节 胡杨单株与林分水平耗水量的尺度转换202

一、胸径与边材面积的关系模型203

二、林分中边材面积的分布203

三、林分耗水Ea的推算204

第四节 胡杨林分尺度的耗水与蒸散发207

一、胡杨林地蒸散207

二、胡杨林地蒸散与环境因子的关系210

第九章 荒漠绿洲水文过程与生态响应213

第一节 地下水位变动对绿洲植被的影响213

一、荒漠绿洲地下水位动态变化213

二、地下水位变动对荒漠绿洲植被的影响216

第二节 荒漠绿洲临界地下水位推求219

一、临界地下水位数学公式的建立220

二、临界地下水位的估算221

第三节 植被生长与土壤水分、盐分的关系222

一、植被生长与土壤水分的关系222

二、植被生长与土壤盐分的关系222

第四节 荒漠绿洲水分调控的生态响应223

一、地表输水对荒漠绿洲水环境的影响223

二、荒漠绿洲生态系统对输水的响应228

三、植物群落与生态环境的耦合关系234

第十章 荒漠绿洲生态恢复技术237

第一节 荒漠绿洲水分稳定技术237

一、技术原理237

二、荒漠绿洲水分稳定技术238

第二节 荒漠绿洲结构稳定技术243

一、荒漠绿洲生态圈层与植物群落结构243

二、维护稳定的措施244

第三节 荒漠河岸林——胡杨复壮更新技术248

一、荒漠河岸林——胡杨的习性248

二、胡杨林更新复壮措施249

第四节 荒漠绿洲边缘——梭梭造林补植技术252

一、梭梭的生态习性252

二、造林补植技术措施253

三、戈壁梭梭造林效益255

第五节 荒漠绿洲草地改良与生态经济型草库仑建设技术257

一、荒漠绿洲草地功能257

二、技术措施258

第六节 荒漠绿洲的生态恢复与重建模式261

一、绿洲生态恢复与重建模式261

二、提高荒漠绿洲的水利用效益263

参考文献265