丹漢江流域水土流失非點源污染過程與調(diào)控研究

總序一

總序二

總序三

前言

第1章 緒論 1 

1.1 坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙與養(yǎng)分流失 2 

1.1.1 坡面覆蓋對產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響 2

1.1.2 植被覆蓋對氮磷流失的影響 3

1.1.3 耕作方式對氮磷流失的影響 4

1.1.4 水土保持措施對氮磷流失的影響 4

1.2 流域非點源污染過程與控制 5 

1.2.1 非點源污染的發(fā)生機理 5

1.2.2 土地利用變化對非點源污染的影響 8

1.3 非點源污染的研究方法與模型研究進展 9 

參考文獻 11

第2章 丹漢江流域概況 21

2.1 自然條件 21 

2.1.1 地形地貌 22

2.1.2 土壤 22

2.1.3 水文地質(zhì) 23

2.1.4 植被與土地利用 23

2.1.5 水資源及利用狀況 25

2.1.6 水土流失現(xiàn)狀 25

2.1.7 水土保持發(fā)展歷史 26

2.2 農(nóng)村社會經(jīng)濟條件 27 

2.2.1 人口及組成 27

2.2.2 農(nóng)村社會經(jīng)濟 28

2.3 水土流失與非點源污染狀況 30 

2.3.1 水土流失類型 30

2.3.2 水土流失的危害 30

2.3.3 水土流失的原因 31

2.3.4 非點源污染狀況 32

參考文獻 33

第3章 丹漢江流域侵蝕環(huán)境特征 34

3.1 典型小流域侵蝕環(huán)境特征 34 

3.1.1 降雨與侵蝕 34

3.1.2 土壤理化性質(zhì)變化特征 42

3.1.3 土壤可蝕性空間變化特征 50

3.2 典型縣域土壤侵蝕和土地利用的地貌分布特征 60 

3.2.1 土壤侵蝕空間分布的地貌特征 60

3.2.2 土地利用空間分布的地貌特征 66

3.3 區(qū)域土壤侵蝕與水沙演變 70 

3.3.1 丹江土壤侵蝕量模擬 70

3.3.2 丹漢江土壤侵蝕量分析 74

3.3.3 水土流失類型分布與分區(qū) 76

3.3.4 水土流失的年際變化規(guī)律 77

3.3.5 水土保持重點防治分區(qū) 78

參考文獻 81

第4章 丹漢江流域生態(tài)安全評價 83

4.1 生態(tài)系統(tǒng)健康評價 83 

4.1.1 生態(tài)系統(tǒng)健康評價理論與方法 83

4.1.2 區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康評價 85

4.2 陜南地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評價 92 

4.2.1 區(qū)域主要污染物排放特征分析 92

4.2.2 丹漢江水源區(qū)生態(tài)安全評價 92

4.2.3 生態(tài)安全評價研究進展 94

4.3 區(qū)域水生態(tài)安全制約因素分析 99 

4.3.1 水源區(qū)自然條件 99

4.3.2 水源區(qū)經(jīng)濟條件 100

4.3.3 水源區(qū)環(huán)境條件 100

4.4 南水北調(diào)水源區(qū)(陜西片)生態(tài)安全評價指標體系 102 

4.4.1 水源區(qū)生態(tài)安全評價指標體系選擇的原則 102

4.4.2 水源區(qū)生態(tài)安全評價指標構(gòu)建 103

4.4.3 水源區(qū)生態(tài)安全評價指標體系框架 103

4.5 區(qū)域水環(huán)境安全特征演變——以商洛市為例 104 

4.5.1 TOPSIS法 104

4.5.2 綜合指數(shù)法 106

4.5.3 投影尋蹤分類法 107

參考文獻 110

第5章 流域土地利用變化與景觀格局演變 112 

5.1 丹漢江流域土地利用變化 112 

5.1.1 土地利用現(xiàn)狀分析 112

5.1.2 土地利用轉(zhuǎn)移分析 122

5.1.3 土地利用/覆被變化驅(qū)動力分析 137

5.2 丹漢江流域景觀格局演變 147 

5.2.1 評價區(qū)景觀類型與指數(shù) 147

5.2.2 丹江流域景觀格局演變 150

5.2.3 主要站點控制流域景觀格局演變 153

參考文獻 164

第6章 丹漢江水源區(qū)非點源污染源分布與負荷 165 

6.1 水源區(qū)的污染物種類及危害 165 

6.1.1 非點源污染發(fā)生的特征 165

6.1.2 非點源污染的危害 166

6.2 水源區(qū)各市(縣)污染物分布 169 

6.2.1 污染源的總體分布情況 169

6.2.2 污染物類型與來源的縣域分布特征 172

6.3 非點源污染負荷與農(nóng)村生產(chǎn)的關(guān)系 178 

6.3.1 非點源污染與種植業(yè)的關(guān)系 178

6.3.2 非點源污染與畜禽養(yǎng)殖的關(guān)系 178

6.4 非點源污染與農(nóng)村生活的關(guān)系 179 

6.4.1 生活污水量及人糞尿排放 179

6.4.2 固體廢棄物量 179

6.4.3 化肥施用及流失 180

6.4.4 農(nóng)村生活對區(qū)域非點源污染的貢獻 180

6.4.5 陜南地區(qū)縣域水土流失非點源分布與負荷特征 181

參考文獻 182

第7章 丹江鸚鵡溝流域坡面氮磷流失遷移規(guī)律 184 

7.1 鸚鵡溝流域天然降雨條件下坡面氮磷流失特征 184 

7.1.1 坡面氮素流失特征 184

7.1.2 坡面磷素流失特征 185

7.1.3 不同土地利用條件下養(yǎng)分流失特征 187

7.2 模擬降雨條件下鸚鵡溝流域坡面氮磷流失特征 188 

7.2.1 模擬降雨試驗設(shè)計 188

7.2.2 徑流過程 189

7.2.3 模擬降雨條件下氮素遷移過程 190

7.2.4 模擬降雨條件下坡面磷素遷移特征 193

7.3 野外模擬降雨條件下水土流失與非點源污染過程 196 

7.3.1 模擬降雨條件下水土流失過程 196

7.3.2 模擬降雨條件下養(yǎng)分流失過程 212

參考文獻 237

第8章 漢江后溝小流域坡面水土-養(yǎng)分流失過程 240

8.1 坡面徑流過程與模擬研究 240 

8.1.1 坡面地表徑流變化過程 240

8.1.2 坡面壤中流變化過程與特征 243

8.1.3 徑流曲線數(shù)法(SCS法)估算小區(qū)產(chǎn)流量 247

8.2 流域侵蝕輸沙過程研究 252 

8.2.1 不同徑流小區(qū)土壤侵蝕量變化 252

8.2.2 小流域出口徑流-泥沙變化過程 254

8.2.3 通用土壤流失方程(USLE)估算土壤侵蝕量 260

8.2.4 小流域土壤侵蝕輸沙特征 261

8.3 不同土地利用下小區(qū)氮磷流失變化過程 264 

8.3.1 坡面徑流中氮磷流失特征 264

8.3.2 壤中流硝氮流失變化特征 268

8.3.3 產(chǎn)流量與總氮流失關(guān)系 271

8.3.4 泥沙與總磷流失關(guān)系 272

參考文獻 272

第9章 梯田的水土-養(yǎng)分保持作用 275

9.1 材料和方法 275 

9.1.1 研究區(qū)概況 275

9.1.2 樣地特征及土樣采集 275

9.1.3 土壤樣品測定 276

9.1.4 數(shù)據(jù)處理方法 277

9.1.5 土壤養(yǎng)分儲量計算 277

9.1.6 土壤可蝕性K值計算公式 277

9.1.7 半方差函數(shù)的理論模型 277

9.2 梯田土壤養(yǎng)分時空變化及其影響因素研究 278 

9.2.1 梯田土壤養(yǎng)分的總體含量特征 278

9.2.2 梯田土壤養(yǎng)分的水平分布特征 280

9.2.3 梯田土壤養(yǎng)分的垂直分布特征 282

9.2.4 梯田臺階的土壤養(yǎng)分分布特征 283

9.2.5 梯田規(guī)格對土壤養(yǎng)分含量的影響 287

9.3 坡改梯土壤養(yǎng)分空間變異性及有效性對比研究 288 

9.3.1 土壤養(yǎng)分的總體含量特征 289

9.3.2 土壤養(yǎng)分的空間結(jié)構(gòu)分析 290

9.3.3 空間插值分析 291

9.3.4 土壤養(yǎng)分有效性對比 294

9.4 不同治理年限坡改梯的土壤理化性質(zhì)演變 296 

9.4.1 不同治理年限坡改梯的土壤理化性質(zhì)演變 296

9.4.2 坡改梯對土壤可蝕性的影響 302

參考文獻 304

第10章 丹漢江小流域氮磷流失遷移規(guī)律 307

10.1 鸚鵡溝小流域水土-養(yǎng)分流失過程 307 

10.1.1 鸚鵡溝小流域斷面氮素流失特征 307

10.1.2 鸚鵡溝小流域斷面養(yǎng)分水平遷移特征 309

10.2 石泉饒峰河流域水土-養(yǎng)分流失過程 313 

10.2.1 坡面土壤機械組成變化 313

10.2.2 流域水沙過程 313

10.2.3 流域把口站水質(zhì)變化規(guī)律 317

10.2.4 石泉后溝小流域水土-養(yǎng)分流失關(guān)系模擬 319

10.3 漢濱余姐河流域水土-養(yǎng)分流失過程 321 

10.3.1 漢濱余姐河流域泥沙過程 321

10.3.2 漢濱余姐河流域把口站水質(zhì)變化規(guī)律 322

10.4 小流域自凈能力分析 324 

10.4.1 后溝小流域自凈能力分析 324

10.4.2 鸚鵡溝小流域自凈能力分析 325

參考文獻 326

第11章 丹江流域景觀格局演變與水質(zhì)動態(tài)響應(yīng)關(guān)系 327

11.1 土壤侵蝕及其與景觀格局響應(yīng)關(guān)系 327 

11.2 流域土壤與全磷 330 

11.2.1 流域土壤粒徑分布特征 330

11.2.2 流域不同土壤粒徑全磷特征 331

11.3 丹江水沙與磷素 332 

11.3.1 丹江水體總磷 333

11.3.2 丹江泥沙粒徑分布特征 334

11.3.3 不同粒徑泥沙的全磷分布特征 335

11.3.4 丹江泥沙沿程全磷變化特征 335

11.3.5 丹江水沙磷素轉(zhuǎn)換過程 336

11.4 流域磷素流失模數(shù) 337 

參考文獻 338

第12章 流域水土保持治理效益及評價 342

12.1 陜南地區(qū)水土保持生態(tài)建設(shè)項目的規(guī)劃與實施 342 

12.1.1 陜西省水土保持項目規(guī)劃 342

12.1.2 項目實施情況 342

12.1.3 “丹治”工程的效益 343

12.2 重點水土保持工程完成情況和適宜性評價 348 

12.2.1 水土保持工程的動態(tài)特征 348

12.2.2 評價指標的選擇及指標體系的建立 348

12.2.3 基于層次分析法的水土保持工程適宜性評價 350

12.2.4 基于主成分分析法的水土保持工程適宜性評價 353

12.3 基于水土保持的生態(tài)安全評價 358 

12.3.1 指標體系的建立 358

12.3.2 權(quán)重的確定 361

12.3.3 指標現(xiàn)狀值與標準值 364

12.3.4 評價方法 365

12.3.5 評價結(jié)果 370

參考文獻 370

第13章 氮磷流失預(yù)測及其不同治理格局優(yōu)化配置 372

13.1 流域水土保持治理演變模型 372 

13.1.1 坡面演變模型 372

13.1.2 流域演變模型 373

13.2 修正通用土壤流失方程各因子確定 373 

13.3 流域水土保持治理下的土壤侵蝕和養(yǎng)分流失預(yù)測 375 

13.3.1 水土保持措施下土壤侵蝕動態(tài)理論分析 375

13.3.2 水土保持措施下土壤侵蝕動態(tài)實例分析 378

13.3.3 水土保持措施下丹江流域泥沙氮素流失分析 380

13.3.4 水土保持措施下丹江流域徑流氮素流失分析 381

13.4 水土保持治理下的土壤侵蝕和全磷流失 382 

13.4.1 丹漢江