水土保持监测指标的观测方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　《水土保持监测指标的观测方法》从影响水土流失的气候、植被、土壤等影响因素出发，在阐述水土流失影响因素测定方法的基础上，重点阐述了坡面水土流失和小流域水土流失的监测方法，同时对风蚀和重力侵蚀的监测也进行了阐述。其主要内容包括：气象因子观测、植被因子观测、土壤因子观测、坡面水土流失量观测、小流域水土流量观测、风蚀观测、重力侵蚀观测等7部分。在撰写过程中重点考虑了监测方法的实用性和可操作性，力求文字通俗易懂，图表清晰，公式简明准确。《水土保持监测指标的观测方法》可作为水土保持监测人员的工具书，也可作为科研院所科研人员、教师和学生的参考书。

内页插图

目录

第1章 气象因子观测
1.1 降水观测
1.1.1 降雨观测
1.1.2 平均降雨量的计算
1.1.3 林内降雨的测定
1.1.4 树干流的测定
1.1.5 林冠截留量的计算
1.1.6 降雪观测
1.2 空气温度、湿度观测
1.2.1 干湿球温度表
1.2.2 通风干湿表
1.2.3 自记温度湿度计
1.3 风速风向观测
1.3.1 人工观测
1.3.2 自动观测
1.4 蒸发量的测定
1.4.1 小型蒸发器
1.4.2 E601B型蒸发器

第2章 植被因子观测
2.1 植被调查方法
2.1.1 样方调查
2.1.2 样带调查
2.1.3 样线调查
2.2 植被调查指标
2.2.1 植被类型
2.2.2 植物群落的命名
2.2.3 郁闭度
2.2.4 密度
2.2.5 盖度
2.2.6 高度和胸径（地径）
2.2.7 频度
2.2.8 生物量
2.2.9 枯落物
2.2.10 叶面积指数

第3章 土壤因子观测
3.1 土壤类型
3.2 土壤比重与容重的测定
3.2.1 土壤比重测定
3.2.2 土壤容重测定
3.3 土壤孔隙度测定
3.4 土壤入渗测定
3.4.1 双环入渗法
3.4.2 室内定水头法
3.5 土壤含水量的测定
3.5.1 烘干法
3.5.2 中子仪法
3.5.3 时域反射仪法（TDR法）
3.5.4 频城反射仪法（FDR法）
3.6 土壤抗蚀性测定
3.6.1 雨滴击溅侵蚀量的测定
3.6.2 土壤崩解速率
……

第4章 坡面水土流失量观测
第5章 小流域水土流失量观测
第6章 风蚀观测
第7章 重力侵蚀观测
参考文献

精彩书摘

　　（1）安装：在观测林地内选择能够代表林冠平均覆盖状况的地段，安装承雨槽。承雨槽可以沿等高线布设，也可以沿坡面布设，布设时需要让承雨槽保持一定的倾斜角度，以保证承雨槽接收的林内降雨能够及时流到储水器（塑料桶）或量水计中。将承雨槽用钢钎固定在地面，或用架子架在空中。要求承雨槽必须安装牢固，以防倾倒。将承雨槽出水口用塑料软管连接到塑料桶中或直接导入量水计中，塑料桶的体积必须能容纳一次降雨中承雨槽收集的全部林内雨量。安装好后用测坡器测定承雨槽与水平面的夹角。如果用塑料桶进行测定，塑料桶必须有盖，以防止雨水直接进入塑料桶而影响测量结果。
　　（2）人工观测：将承雨槽中接收的雨水通过塑料软管导入塑料桶中保存，降雨后进行人工测定。测定时将塑料桶中收集的雨水用1000ml的量简直接测定体积，并记录降雨日期和测定日期。也可以将塑料桶放在一个水平台上，用钢尺测定水深，根据塑料桶的底面积计算出塑料桶中水的体积（用积水深度乘以塑料桶的底面积即为水的体积）。
　　（3）自动观测：如果将承雨槽的排水孔通过塑料软管与量水计连接，降雨时承雨槽接收的林内降雨便可以用量水计自动观测。承雨槽安装好后用专用软件对量水计进行设置，设置内容包括日期、时间、数据记录间隔、仪器编号、观测地点等基本信息。林内降雨观测设施开始工作后，每隔一定时间或每次降雨后将量水计与笔记本电脑连接，下载量水计中的观测记录，用Excel表格或专用软件打开观测记录，整理林内降雨开始时间、结束时间、林内降雨强度、林内降雨量、林内降雨历时等各项观测指标。
　　如果在塑料桶内放置一个压力式水位计，也可以实现自动观测，即每次降雨后将压力式水位计取出，与笔记本电脑连接，读取水位变化数据，利用某一时刻水位数据乘以塑料桶底面积，便可得出到该时刻为止林内的降雨量（注意：因压力式水位计测定的数据根据大气压力的变化而变化，可以用直尺测定的塑料桶内水位值对压力式水位计的测定值进行校正）。
　　承雨槽法测定林内降雨记录参见表1-6。
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前言/序言

《全球气候变化与区域生态安全：基于遥感与GIS的集成应用》 绪论：跨学科视野下的生态安全新范式 在全球化与工业化进程的加速背景下，气候变化已不再是一个遥远的理论概念，而是深刻影响区域乃至全球生态系统稳定性的现实挑战。本书聚焦于气候变化对特定地理单元（如干旱半干旱区、高寒草甸、热带雨林边缘地带）的长期影响，并着力构建一套融合现代地球观测技术与传统生态学模型的综合评估框架。 传统的生态安全评估往往侧重于单一要素的监测，如植被覆盖度或水资源储量。然而，气候系统的复杂性要求我们必须采用多源、多尺度的数据进行集成分析。《全球气候变化与区域生态安全：基于遥感与GIS的集成应用》旨在提供一种系统性的方法论，用以量化气候驱动下的生态系统结构性转变、功能性脆弱性及其潜在的社会经济风险。本书的结构设计遵循“理论基础—数据获取与处理—模型构建与应用—案例分析与政策建议”的逻辑链条，力求理论深度与实践指导性的完美结合。 --- 第一部分：气候变化对生态系统的驱动机制与理论基础 第一章：气候变率与生态响应的耦合动力学 本章深入探讨了全球尺度的气候指标（如厄尔尼诺-南方涛动ENSO、太平洋年代际振荡PDO、北极涛动AO）如何通过影响区域大气环流和水文循环，进而调控生态系统的物质、能量和水分平衡。重点分析了温度升高、降水格局改变（频率与强度）对生物地理分布、物候期（如初霜期、开花期）的滞后效应与阈值效应。我们引入了生态系统熵增理论，以量化气候冲击下的系统失稳风险。 第二章：区域生态安全概念的重塑与量化指标体系构建 生态安全不再等同于生态保护，而是一个包含恢复力（Resilience）、适应力（Adaptability）和抵抗力（Resistance）的动态平衡概念。本章详细阐述了如何根据特定区域的自然禀赋（如土壤特性、生物多样性热点）来定制生态安全指标集。除了传统的生态系统服务价值（ESV）评估外，本书引入了基于信息论的生态系统功能冗余度指标，用以衡量系统在面对极端气候事件时的缓冲能力。 --- 第二部分：地球观测技术在气候-生态集成研究中的应用 第三章：多源遥感数据在气候情景下的选择与预处理 现代气候-生态研究依赖于高分辨率、多光谱、高时间频率的数据。本章详尽介绍了适合不同气候带和生态要素监测的遥感数据源： 1. 光学遥感（MODIS/Landsat/Sentinel-2）： 用于长期植被指数（NDVI, EVI）的时间序列分析，尤其关注植被返青期和衰亡期的微小变化。 2. 微波遥感（SAR）： 讨论了合成孔径雷达（SAR）数据在穿透云层、监测土壤水分、冰雪覆盖动态以及林冠结构变化中的独特优势，特别是在季风气候区和高寒区的应用。 3. 激光雷达（LiDAR）： 重点剖析了LiDAR技术如何获取精细的三维结构信息（冠层高度模型CHM），以反演生物量、森林碳储量及其对气候胁迫的敏感性。 同时，本章详细给出了针对气候变化背景下的遥感数据校正流程，包括大气校正的改进模型、云阴影和水体掩膜技术，确保时间序列的均匀性。 第四章：地理信息系统（GIS）与空间统计在集成分析中的核心作用 GIS是连接气候模型输出与生态响应数据的桥梁。本章侧重于高级空间分析技术： 1. 空间插值与尺度效应： 探讨了克里金法（Kriging）和反距离加权法（IDW）在插值气候要素（如气温、降水）时的适用性，并分析了不同空间分辨率数据在模型输入时可能引入的尺度偏差。 2. 空间自相关与热点分析： 利用Moran’s I指数和Getis-Ord Gi 统计量，识别气候变化影响下，生态安全风险或脆弱性的显著集聚区域（热点和冷点），为精准干预提供依据。 3. 空间回归模型： 引入地理加权回归（GWR）模型，用于克服传统最小二乘回归中参数的平稳性假设，从而更准确地揭示气候变量（自变量）对生态响应（因变量）在空间上的异质性影响关系。 --- 第三部分：集成模型构建与区域生态安全评估 第五章：耦合气候情景的气候-植被响应模型 本章构建并验证了两种关键的集成模型： 1. 基于过程的生物地球化学模型（例如，改进的LPJ-GUESS模型）： 介绍如何将CMIP6未来气候情景数据（SSP/RCP路径）输入到模型中，模拟未来几十年全球变暖对区域植被生产力（NPP）和碳通量的动态影响。重点讨论了土壤碳库对温度升高的反馈机制。 2. 基于机器学习的生态系统脆弱性指数模型： 利用随机森林（Random Forest）或支持向量机（SVM）等算法，整合气候因子、遥感特征（LAI、FAPAR）、地形因子和历史生态事件数据，构建一个高精度的区域生态系统脆弱性指数（EVI）。 第六章：水资源压力与极端事件风险评估 气候变化对水文系统的冲击是生态安全的核心威胁。本章专注于： 1. 蒸散发（ET）的精细化反演： 采用地表能量平衡法（如SEBS模型），结合遥感反演的净辐射和空气动力学参数，实现高精度区域实际蒸散发的估算，进而量化水分亏缺。 2. 干旱指数的时间序列分析： 比较气象干旱指数（SPEI）、农业干旱指数（SSI）与遥感植被指数（VCI）在识别不同类型干旱（气象、土壤、生理）时的同步性与差异，并评估其对特定农作物或天然植被的叠加影响。 --- 第四部分：案例研究与区域适应性策略 第七章：案例研究：干旱半干旱区（以中国西北为例）的生态系统边界漂移 本章通过对特定高敏感区域的深入剖析，展示集成方法的实战价值。重点分析了近三十年来，气候变暖导致的区域林木线、草甸边界向更高海拔或更高纬度迁移的速率与驱动因素。同时，评估了人类活动（如灌溉农业扩张）与气候变化在影响区域水资源安全上的协同作用。 第八章：面向气候适应的区域生态安全管理与政策建议 基于前述的风险评估结果，本章提出了针对性的管理策略： 1. 韧性景观设计： 建议构建具有功能连通性的生态廊道，以缓冲物种和生态系统对气候梯度的响应。 2. 适应性水资源管理框架： 提出基于预警的灌溉调度方案，将未来气候预测数据纳入水资源分配决策流程。 3. 政策工具的有效性评估： 评估现有生态保护政策（如退耕还林工程）在应对气候变化背景下的长期有效性和潜在的负面溢出效应。 全书结论部分将总结集成观测与模型方法的优势与局限性，并展望未来在人工智能和云计算支持下的生态安全监测前沿方向。本书旨在为气候变化背景下的国土空间规划、自然资源管理和生态安全决策提供一套科学、量化、可操作的集成技术指南。