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第一章 森林生态水文研究进展1

第一节 森林植被变化对水量的影响2

一、流域（系统）研究2

二、过程研究5

第二节 森林植被对流域径流形成机制的影响6

第三节 生态用水研究现状与发展趋势8

一、问题的由来8

二、研究现状11

三、发展趋势13

第四节 森林植被控制土壤侵蚀机理研究13

一、森林植被冠层的防蚀作用14

二、森林植被枯落物层的防蚀作用14

三、森林植被含根土壤层的防蚀作用15

四、森林植被防蚀作用的生态学研究进展16

五、森林植被防止土壤侵蚀临界17

六、森林植被防蚀作用的模型表达17

第五节 森林生态系统生物地球化学循环研究18

一、林分生长量、生产力和生物量研究18

二、森林生态系统养分循环的研究18

三、森林生态系统对水质影响的研究19

第六节 森林生态水文模型研究进展22

第二章 森林植被冠层与地被物层水文机制24

第一节 森林林冠截留的实验分析24

一、森林降水林冠截留率24

二、林内降水与林外降水的关系24

三、森林林冠截留随降水量的变化关系26

第二节 森林植被冠层的水文机理27

一、森林林冠截留过程分析27

二、林冠截留模型31

三、林冠透过降水的能量特性分析32

第三节 森林植被枯枝落叶层的水文机理33

一、枯枝落叶层的水文生态功能33

二、枯枝落叶层的蓄水减沙功能39

第三章 森林对不同尺度径流的影响41

第一节 天然坡面径流场森林对地表径流的影响41

一、天然坡面径流场概况41

二、降水特性分析43

三、坡面径流过程及其形成机制分析45

四、天然坡面尺度刺槐林对地表径流的影响分析47

第二节 小流域尺度森林对地表径流的影响51

一、试验小流域概况51

二、试验小流域降水径流过程分析52

三、小流域尺度刺槐林对地表径流量的影响54

四、刺槐林对地表径流洪峰流量的影响56

第四章 森林植被生态用水58

第一节 森林植被生态用水的理论58

一、生态用水的定义58

二、生态用水的分类59

三、生态用水计算的理论基础60

第二节 生态用水的计算与分析65

一、生态分区与生态用水类型65

二、生态用水定额的确定68

三、现状生态用水的计算72

四、现状生态用水分析77

第三节 生态需水的预测与分析80

一、生态需水量的预测80

二、生态需水分析82

第五章 森林植被对侵蚀产沙的影响85

第一节 径流小区尺度森林植被对土壤侵蚀产沙的影响85

一、人工径流小区布设及其自然条件85

二、人工径流小区产流量与产沙量85

第二节 天然坡面尺度森林对土壤侵蚀产沙的影响89

一、天然坡面场降水过程产沙特性分析90

二、天然坡面场降水产沙量分析90

第三节 试验小流域尺度森林对土壤侵蚀产沙的影响92

一、对比试验流域暴雨径流过程产沙特性分析92

二、森林径流的空间尺度效应分析94

第四节 森林对土壤侵蚀影响的空间尺度效应96

一、径流小区尺度97

二、天然坡面尺度98

三、试验流域尺度99

四、森林防治土壤侵蚀临界99

五、森林年土壤侵蚀量分析100

第六章 GIS支持下森林流域径流与侵蚀模拟101

第一节 试验流域地理信息数据库的建立101

一、软硬件设备配置101

二、空间数据库的建立101

三、属性数据库的建立102

第二节 小流域侵蚀过程空间联系的分析102

一、基本分析思路102

二、水文DEM分析102

第三节 试验流域土壤侵蚀模型系统的建立106

一、截留模型107

二、枯落物糙率系数模型107

三、径流量计算模型107

四、土壤侵蚀模型109

五、泥沙输移模型109

第四节 森林小流域径流和土壤侵蚀过程模拟110

第五节 径流和土壤侵蚀模拟结果检验111

第七章 森林植被对降水化学性质的影响119

第一节 大气降水化学性质119

一、密云水库北京集水区大气降水特征119

二、大气降水化学性质120

第二节 森林植被降水格局123

一、刺槐林对降水再分配特征123

二、油松林对降水再分配特征124

三、板栗林对降水再分配特征125

四、不同类型森林对降水再分配特征比较125

第三节 森林生态系统降水化学性质126

一、刺槐林降水化学性质126

二、油松林降水化学性质127

三、板栗林降水化学性质128

四、不同类型水源林降水化学性质比较129

第四节 森林土壤层透过水化学性质132

一、刺槐林土壤层透过水化学性质133

二、油松林土壤层透过水化学性质135

三、板栗林土壤层透过水化学性质135

四、不同类型森林土壤层透过水化学性质比较136

第五节 浅层地下水（潜水）及河流断面水化学性质监测结果138

第六节 河川径流、地下水与大气降水中化学元素特征比较140

第八章 森林植被主要养分元素的生物地球化学循环142

第一节 刺槐林主要营养元素的生物地球化学循环142

一、刺槐林标准地基本情况142

二、刺槐林林分生长状况分析142

三、刺槐林生物量测定分析143

四、刺槐林主要养分元素的生物地球循环特征145

第二节 油松林主要养分元素的生物地球化学循环149

一、油松林生长状况调查150

二、油松林主要养分元素生物地球化学循环特征155

第三节 板栗林主要养分元素的生物地球化学循环160

一、板栗林标准地布设160

二、板栗林生物量测定160

三、板栗林各器官养分元素含量测定161

四、板栗林主要养分元素的生物地球化学循环特征161

第四节 不同森林类型主要营养元素生物地球化学循环比较164

一、不同森林类型养分贮存量比较164

二、不同森林主要营养元素的生物地球化学循环比较167

第九章 森林植被对水质的影响分析169

第一节 森林植被对降水水质的影响169

一、大气降水水质特征分析169

二、森林植被内降水水质分析169

第二节 森林植被对径流水质的影响分析172

一、森林植被对地表径流水质的影响分析172

二、森林植被壤中流水质分析173

三、森林植被对地下水水质的影响分析184

第三节 森林植被对水质的影响评价187

一、水质评价分析方法187

二、森林植被对径流水质的影响评价190

三、森林植被对密云水库水体的水质影响评价196

第十章 土地利用（森林植被）变化的水文响应199

第一节 SWAT模型原理199

一、SWAT模型简介199

二、SWAT组成200

三、SWAT的产流模型202

四、产沙模型203

五、养分转移模型203

六、SWAT的运行机制205

七、AVSWAT-2000介绍206

第二节 土地利用（森林植被）的变化分析208

一、土地利用（森林植被）的特点208

二、土地利用（森林植被）的变化特点210

第三节 SWAT模型运行过程211

一、模型数据的输入211

二、模型输出216

第四节 土地利用（森林植被）水文响应分析217

一、以1991年土地利用为数据的模拟分析217

二、以2001年土地利用为数据的模拟分析220

三、二期模拟结果的比较分析223

第五节 土地利用（森林植被）水文响应预测226

一、不同水平年降水的水文响应预测226

二、变化土地利用条件下的水文响应预测227

参考文献229