简介
本书在中国南方花岗岩红壤侵蚀区的典型代表--长汀县水土流失治理实践基础上，结合科学研究，以长汀县的典型小流域--朱溪流域为研究区，利用大量的野外土壤调查、植物群落调查，水文、小气候观测及室内实验数据，把"3S"技术、人工神经网络、元胞自动机、景观生态学、SWAT模型、能值分析等原理与方法综合应用于小流域的土壤侵蚀空间格局与演变，生态恢复与重建的环境效应、水土流失动态监测与模拟、流域的水土流失的预测、流域生态恢复度的计算等研究之中，并研究了"草--牧--沼--果"生态农业、"小老头松"改造等水土流失综合治理的典型案例。本书的研究方法与思路可为小流域水土流失综合治理规划提供科学依据与技术指导；为小流域的水土流失快速监测及水土流失治理成效的评价提供可借鉴的研究方法。
目录
前言
第1章 南方花岗岩红壤侵蚀区生态系统脆弱性的形成基础
1.1概述
1.2南方花岗岩区生态系统的特征
1.2.1花岗岩的特征
1.2.2生态环境特征
1.3花岗岩区生态系统的退化
1.3.1生态系统退化的概述
1.3.2花岗岩区生态系统退化的特点
1.3.3花岗岩区生态系统退化的过程和驱动因子
参考文献
第2章 “长汀经验”及其主要的水土流失治理模式与技术
2.1 “长汀经验”源起、形成与内涵
2.1.1长汀县的自然与社会经济概况
2.1.2长汀县历史上水土流失之危害
2.1.3长汀县水土流失治理历程
2.1.4 “长汀经验”的内涵
2.2长汀主要水土流失治理模式与技术
2.2.1水土流失自然生态修复模式
2.2.2小穴播草治理模式
2.2.3等高草灌带治理模式
2.2.4草、灌、乔“复合型”植被重建模式
2.2.5 “老头松”综合改造模式
2.2.6幼龄果园覆盖——一秋大豆春种治理模式
2.2.7生态一经济型崩岗治理模式
2.2.8草—牧—沼—果循环种养模式
2.2.9严重侵蚀区植被重建的测土施肥技术
参考文献
第3章基础数据与获取方法
3.1研究流域的典型性与代表性
3.1.1流域概况
3.1.2流域的典型性与代表性
3.2主要的野外调查与试验历程
3.3数据源
3.3.1基础图件
3.3.2遥感数据
3.3.3统计资料
3.4土壤和植物群落的调查方法
3.4.1 土壤的调查、取样与实验方法
3.4.2植物群落的调查方法
3.5地形数据采集与处理
3.5.1 DEM
3.5.2地形因子提取
3.6水系数据采集与处理
3.7土地利用数据采集与处理
3.7.1 SPOT5影像预处理
3.7.2土地利用遥感识别
3.7.3土地利用信息提取
3.8崩岗数据采集与处理
3.9土壤可蚀性及土壤类型数据采集与处理
3.9.1土壤可蚀性数据提取
3.9.2土壤类型提取
3.10植被覆盖度提取
3.10.1线性混合像元模型
3.10.2基于SPOT5影像的植被盖度反演
3.11地表温度数据采集与处理
3.11.1地表温度反演算法
3.11.2基于ASTER影像的地表温度反演
3.12土壤侵蚀数据采集与处理
3.12.1分类决策树模型的建立
3.12.2野外验证及修改转绘、成图
3.13水土保持治理措施数据采集与处理
3.13.1小流域水土保持治理措施调查
3.13.2小流域水土保持治理措施信息提取
3.14数据精度评价
参考文献
第4章土壤侵蚀景观时空格局
4.1流域土壤侵蚀数量结构
4.1.1土壤侵蚀总体数量特征
4.1.2土壤侵蚀类型的时空格局
4.1.3土壤侵蚀及其变化的地形因子响应
4.2流域土壤侵蚀景观格局
4.2.1景观指数选择与适宜粒度选取
4.2.2景观指数的时空格局
4.2.3景观指数变化的地形响应
参考文献
第5章流域土壤侵蚀的ANN—CA模型与模拟
5.1土壤侵蚀预报模型和模拟研究概况
5.2元胞自动机和人工神经网络概况
5.2.1 CA原理与优点
5.2.2 ANN的原理与优点
5.3流域土壤侵蚀的ANN—CA模型与模拟
5.3.1数据准备
5.3.2基于ANN—CA的朱溪小流域土壤侵蚀模型构建
5.3.3基于ANN—CA模型的流域土壤侵蚀模拟
5.3.4 ANN—CA模型的流域土壤侵蚀分区模拟
参考文献
第6章流域土壤侵蚀产流产沙模拟
6.1游屋圳子流域概况
6.2数据源
6.2.1 DEM数据
6.2.2土地利用数据库
6.2.3土壤数据库
6.2.4气象数据库
6.3模型运行
6.3.1流域划分
6.3.2水文响应单元生成
6.3.3文件写入
6.3.4模型模拟方法的选择
6.4模型校准与验证
6.4.1径流校准与验证
6.4.2泥沙校准与验证
6.5模拟结果
参考文献
第7章流域土壤侵蚀敏感性评价
7.1评价体系的构建
7.1.1评价因子的选择
7.1.2评价标准的确定
7.2土壤侵蚀敏感性定量评价
7.2.1单因子敏感性评价
7.2.2多因子敏感性加权评价
7.3土壤侵蚀敏感性评价结果分析
7.3.1土壤侵蚀敏感性空间格局
7.3.2土壤侵蚀敏感性景观格局
7.3.3土壤侵蚀敏感性趋势
7.3.4土壤侵蚀敏感性单因子分析
7.3.5土壤侵蚀敏感性多因子分析
7.3.6土壤侵蚀敏感性与侵蚀现状比较
参考文献
第8章流域生态恢复度评价
8.1生态恢复与重建概述
8.2生态恢复度概念的提出
8.3生态恢复度评价指标体系及数据处理
8.3.1生态恢复度评价指标体系
8.3.2数据处理
8.4基于BP神经网络的生态恢复度模型构建
8.4.1 BP神经网络的训练样本和测试样本
8.4.2 BP神经网络的结构
8.4.3 BP神经网络的训练与仿真
8.4.4 BP神经网络的误差
8.5生态恢复度计算及其主导影响因子
8.5.1生态恢复度计算
8.5.2生态恢复度主导影响因子
参考文献
第9章流域水土保持的环境效应
9.1土壤肥力质量效应评价
9.1.1土壤取样点设计和实验方法
9.1.2土壤养分的地统计分析
9.1.3土壤养分的空间分布特征
9.1.4土壤肥力分级及与立地条件的关系
9.1.5小流域水土流失治理的土壤肥力效应
9.2植物群落效应评价
9.2.1植物群落调查样地的选定
9.2.2植物群落特征
9.2.3小老头松改造
9.3热环境效应评价
9.4减沙环境效益评价
参考文献
附表长汀水土流失区内各调查固定样地的植物科、属、种汇总表
彩图
第1章 南方花岗岩红壤侵蚀区生态系统脆弱性的形成基础
1.1概述
1.2南方花岗岩区生态系统的特征
1.2.1花岗岩的特征
1.2.2生态环境特征
1.3花岗岩区生态系统的退化
1.3.1生态系统退化的概述
1.3.2花岗岩区生态系统退化的特点
1.3.3花岗岩区生态系统退化的过程和驱动因子
参考文献
第2章 “长汀经验”及其主要的水土流失治理模式与技术
2.1 “长汀经验”源起、形成与内涵
2.1.1长汀县的自然与社会经济概况
2.1.2长汀县历史上水土流失之危害
2.1.3长汀县水土流失治理历程
2.1.4 “长汀经验”的内涵
2.2长汀主要水土流失治理模式与技术
2.2.1水土流失自然生态修复模式
2.2.2小穴播草治理模式
2.2.3等高草灌带治理模式
2.2.4草、灌、乔“复合型”植被重建模式
2.2.5 “老头松”综合改造模式
2.2.6幼龄果园覆盖——一秋大豆春种治理模式
2.2.7生态一经济型崩岗治理模式
2.2.8草—牧—沼—果循环种养模式
2.2.9严重侵蚀区植被重建的测土施肥技术
参考文献
第3章基础数据与获取方法
3.1研究流域的典型性与代表性
3.1.1流域概况
3.1.2流域的典型性与代表性
3.2主要的野外调查与试验历程
3.3数据源
3.3.1基础图件
3.3.2遥感数据
3.3.3统计资料
3.4土壤和植物群落的调查方法
3.4.1 土壤的调查、取样与实验方法
3.4.2植物群落的调查方法
3.5地形数据采集与处理
3.5.1 DEM
3.5.2地形因子提取
3.6水系数据采集与处理
3.7土地利用数据采集与处理
3.7.1 SPOT5影像预处理
3.7.2土地利用遥感识别
3.7.3土地利用信息提取
3.8崩岗数据采集与处理
3.9土壤可蚀性及土壤类型数据采集与处理
3.9.1土壤可蚀性数据提取
3.9.2土壤类型提取
3.10植被覆盖度提取
3.10.1线性混合像元模型
3.10.2基于SPOT5影像的植被盖度反演
3.11地表温度数据采集与处理
3.11.1地表温度反演算法
3.11.2基于ASTER影像的地表温度反演
3.12土壤侵蚀数据采集与处理
3.12.1分类决策树模型的建立
3.12.2野外验证及修改转绘、成图
3.13水土保持治理措施数据采集与处理
3.13.1小流域水土保持治理措施调查
3.13.2小流域水土保持治理措施信息提取
3.14数据精度评价
参考文献
第4章土壤侵蚀景观时空格局
4.1流域土壤侵蚀数量结构
4.1.1土壤侵蚀总体数量特征
4.1.2土壤侵蚀类型的时空格局
4.1.3土壤侵蚀及其变化的地形因子响应
4.2流域土壤侵蚀景观格局
4.2.1景观指数选择与适宜粒度选取
4.2.2景观指数的时空格局
4.2.3景观指数变化的地形响应
参考文献
第5章流域土壤侵蚀的ANN—CA模型与模拟
5.1土壤侵蚀预报模型和模拟研究概况
5.2元胞自动机和人工神经网络概况
5.2.1 CA原理与优点
5.2.2 ANN的原理与优点
5.3流域土壤侵蚀的ANN—CA模型与模拟
5.3.1数据准备
5.3.2基于ANN—CA的朱溪小流域土壤侵蚀模型构建
5.3.3基于ANN—CA模型的流域土壤侵蚀模拟
5.3.4 ANN—CA模型的流域土壤侵蚀分区模拟
参考文献
第6章流域土壤侵蚀产流产沙模拟
6.1游屋圳子流域概况
6.2数据源
6.2.1 DEM数据
6.2.2土地利用数据库
6.2.3土壤数据库
6.2.4气象数据库
6.3模型运行
6.3.1流域划分
6.3.2水文响应单元生成
6.3.3文件写入
6.3.4模型模拟方法的选择
6.4模型校准与验证
6.4.1径流校准与验证
6.4.2泥沙校准与验证
6.5模拟结果
参考文献
第7章流域土壤侵蚀敏感性评价
7.1评价体系的构建
7.1.1评价因子的选择
7.1.2评价标准的确定
7.2土壤侵蚀敏感性定量评价
7.2.1单因子敏感性评价
7.2.2多因子敏感性加权评价
7.3土壤侵蚀敏感性评价结果分析
7.3.1土壤侵蚀敏感性空间格局
7.3.2土壤侵蚀敏感性景观格局
7.3.3土壤侵蚀敏感性趋势
7.3.4土壤侵蚀敏感性单因子分析
7.3.5土壤侵蚀敏感性多因子分析
7.3.6土壤侵蚀敏感性与侵蚀现状比较
参考文献
第8章流域生态恢复度评价
8.1生态恢复与重建概述
8.2生态恢复度概念的提出
8.3生态恢复度评价指标体系及数据处理
8.3.1生态恢复度评价指标体系
8.3.2数据处理
8.4基于BP神经网络的生态恢复度模型构建
8.4.1 BP神经网络的训练样本和测试样本
8.4.2 BP神经网络的结构
8.4.3 BP神经网络的训练与仿真
8.4.4 BP神经网络的误差
8.5生态恢复度计算及其主导影响因子
8.5.1生态恢复度计算
8.5.2生态恢复度主导影响因子
参考文献
第9章流域水土保持的环境效应
9.1土壤肥力质量效应评价
9.1.1土壤取样点设计和实验方法
9.1.2土壤养分的地统计分析
9.1.3土壤养分的空间分布特征
9.1.4土壤肥力分级及与立地条件的关系
9.1.5小流域水土流失治理的土壤肥力效应
9.2植物群落效应评价
9.2.1植物群落调查样地的选定
9.2.2植物群落特征
9.2.3小老头松改造
9.3热环境效应评价
9.4减沙环境效益评价
参考文献
附表长汀水土流失区内各调查固定样地的植物科、属、种汇总表
彩图
花岗岩红壤侵蚀区水土保持综合研究:以福建省长汀朱溪小流域为例
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