黃河源區(qū)高寒濕地水文過程與修復保護技術

第1章緒論1
1.1研究背景1
1.1.1黃河源區(qū)1
1.1.2黃河源區(qū)水系1
1.1.3黃河源區(qū)氣象和水文站3
1.1.4若爾蓋4
1.1.5日干喬大沼澤5
1.1.6高寒濕地5
1.2研究內(nèi)容6
1.2.1若爾蓋土地覆蓋變化分析6
1.2.2不同土地利用類型的蒸發(fā)蒸騰量6
1.2.3日干喬大沼澤的人工溝渠排水能力7
1.2.4若爾蓋泥炭沼澤地下水數(shù)值模擬7
1.2.5荒漠化時空變化分析7
1.2.6高寒濕地分類及水文特征8
1.2.7高寒濕地退化過程中植被與土壤有機碳分析8
1.2.8高寒濕地退化過程與機制分析8
1.3研究成果9
第2章黃河源區(qū)高寒濕地概況10
2.1黃河源區(qū)高寒濕地類型10
2.1.1黃河源區(qū)的自然概況10
2.1.2黃河源區(qū)高寒濕地分類10
2.2黃河源區(qū)高寒濕地氣候氣象特征14
2.2.1降水14
2.2.2氣溫15
2.2.3風速16
2.2.4日照時間16
2.2.5相對濕度17
2.2.6主要氣象災害17
2.3黃河源區(qū)高寒濕地水文特征18
2.3.1黃河源區(qū)徑流變化18
2.3.2黃河源區(qū)降水、氣溫和水沙過程19
2.3.3高寒濕地地形與地表水基本特征20
2.4黃河源區(qū)高寒濕地土壤特征21
2.4.1黃河源區(qū)河漫灘濕地土壤特征21
2.4.2黃河源區(qū)湖泊濕地土壤特征23
2.5黃河源區(qū)高寒濕地植被特征24
2.5.1植物指標測定24
2.5.2黃河源區(qū)高寒濕地植物群落組成24
2.5.3不同類型濕地植物群落組成與多樣性25
第3章黃河源區(qū)若爾蓋高原氣象要素變化及其影響28
3.1數(shù)據(jù)來源與研究方法28
3.1.1氣象資料來源28
3.1.2遙感數(shù)據(jù)來源28
3.1.3蒸發(fā)蒸騰量計算方法29
3.2氣象要素年際變化30
3.3蒸發(fā)蒸騰量變化及其影響31
3.3.1若爾蓋高原年實際作物蒸發(fā)蒸騰量變化31
3.3.2年蒸發(fā)蒸騰量與氣象要素的相關分析34
第4章黃河源區(qū)高寒濕地植被與土壤變化特征37
4.1黃河源區(qū)高寒濕地土壤和植被特征37
4.1.1高寒濕地表層土壤特征38
4.1.2高寒濕地植被特征39
4.2黃河源區(qū)高寒濕地退化演替過程中土壤性質(zhì)40
4.2.1高寒濕地退化演替過程中土壤含水量變化特征41
4.2.2高寒濕地退化演替過程中土壤有機碳及其組分含量分布特征42
4.2.3高寒濕地退化演替過程中總氮含量分布特征47
4.2.4高寒濕地退化演替過程中微生物分布特征48
4.2.5微生物群落結(jié)構(gòu)與土壤理化性質(zhì)的關系52
4.3黃河源區(qū)高寒濕地退化演替過程中植被特征分析54
4.4黃河源區(qū)高寒濕地退化原因56
4.4.1氣象因子對高寒濕地變化影響分析56
4.4.2微地形對高寒濕地退化變化影響分析57
4.5黃河源區(qū)高寒濕地退化機理59
4.5.1材料與方法59
4.5.2黃河源區(qū)高寒濕地退化的植被和土壤指標主成分分析59
4.5.3黃河源區(qū)高寒濕地退化機理分析59
4.6黃河源區(qū)退化高寒濕地人工補播恢復效果62
4.6.1樣地選擇與設計63
4.6.2植物和土壤指標的測定63
4.6.3數(shù)據(jù)處理64
4.6.4人工播種配置樣區(qū)群落物種組成64
4.6.5人工補播配置下植被生長特征比較65
4.6.6人工補播配置下土壤性質(zhì)變化特征68
第5章黃河源區(qū)高寒濕地退化過程與機制72
5.1研究區(qū)概況72
5.2瑪多縣高寒濕地的分類73
5.2.1分類依據(jù)73
5.2.2瑪多縣高寒濕地的類型73
5.2.3濕地植物群落組成與多樣性76
5.3瑪多縣不同類型濕地的動態(tài)變化77
5.3.1數(shù)據(jù)來源77
5.3.2數(shù)據(jù)預處理77
5.3.3濕地提取77
5.4瑪多縣濕地的動態(tài)變化79
5.5濕地退化81
5.5.1濕地退化指標81
5.5.2濕地退化現(xiàn)狀82
5.5.3不同類型濕地退化抵抗能力82
5.5.4不同海拔高度濕地與其不同退化抵抗能力84
第6章黃河源區(qū)泥炭濕地水文過程與退化機制86
6.1黃河源區(qū)若爾蓋土地覆蓋變化86
6.2若爾蓋荒漠化時空變化88
6.2.1荒漠化研究方法88
6.2.2若爾蓋荒漠化時空分布特征89
6.2.3荒漠化擴展特征91
6.2.4若爾蓋荒漠化成因分析91
6.3累積降雨量與蒸發(fā)蒸騰量對濕地退化的影響94
6.3.11990—2016年土地利用類型的面積變化94
6.3.2累積降雨量對泥炭地面積計算的影響95
6.3.3四種土地利用和土地覆蓋類型的平均蒸發(fā)蒸騰量特征96
6.4人工溝渠的排水量估算97
6.4.1人工溝渠排水能力估算方法97
6.4.2人工溝渠分布及排水模式99
6.4.3人工溝渠的排水能力99
6.4.4人工溝渠影響下若爾蓋典型泥炭沼澤濕地變化102
6.4.5人工溝渠的統(tǒng)計特征103
6.4.6劃分區(qū)域的排水量的時空變化105
6.5自然溝道對泥炭濕地的地下水水文過程的影響107
6.5.1導水率值107
6.5.2壓力水頭110
6.5.3地下水位111
6.5.4典型泥炭沼澤自然河流和人工溝渠的雙重影響113
6.6典型泥炭地的地下水位時空變化規(guī)律114
6.6.1地下水空間分布114
6.6.2地下水埋深、泥炭深和坡度的局部空間模式115
6.6.3地下水埋深與泥炭深和坡度之間的空間相關性116
6.6.4地下水埋深在溝渠橫向的變化117
6.6.5地下水埋深在溝渠縱向的變化118
6.7若爾蓋高原徑流變化與儲水量計算120
6.7.1研究區(qū)域與方法121
6.7.2降水量與蒸發(fā)量變化123
6.7.3徑流量變化124
6.7.4水量平衡計算126
6.7.5儲水量變化分析127
6.8黃河源區(qū)泥炭濕地分布空間差異性129
6.8.1研究區(qū)域與研究方法129
6.8.2黃河源區(qū)泥炭濕地的空間分布特征131
6.8.3高程與坡度對泥炭濕地空間分布的影響132
6.8.4泥炭濕地空間分布對降水與氣溫的適宜性134
第7章黃河源區(qū)泥炭濕地的地下水運動數(shù)值模擬136
7.1側(cè)向溝道對泥炭地水文過程的影響136
7.1.1研究區(qū)域與野外觀測136
7.1.2模型建立137
7.1.3邊界條件設定139
7.1.4數(shù)值模擬結(jié)果139
7.1.5地形對地下水的影響141
7.1.6兩種自然溝道附近側(cè)向地下水水力梯度對比142
7.2泥炭濕地小流域的分區(qū)地下水模擬143
7.2.1研究區(qū)域與研究方法143
7.2.2地下水模型建立145
7.2.3數(shù)值模擬結(jié)果146
7.2.4模型誤差分析148
7.2.5水量平衡分析149
7.2.6典型溝道排水性能對比151
7.3泥炭濕地小流域整體地下水模擬152
7.3.1儲水量變化及其動態(tài)變化153
7.3.2垂直地下水流運動156
7.3.3水平地下水流運動160
第8章黃河源區(qū)高寒濕地修復與保護策略161
8.1黃河源區(qū)高寒草甸濕地修復與保護策略161
8.1.1高寒濕地退化區(qū)人工草地建設162
8.1.2高寒草甸濕地保護165
8.1.3高寒草甸濕地的管理166
8.1.4高寒草甸濕地的恢復167
8.2泥炭濕地修復與保護策略168
8.2.1保護區(qū)的設立168
8.2.2濕地的修復169
8.2.3保護宣傳工作169
8.2.4進行國際國內(nèi)科研合作169
8.3河流濕地修復與保護策略170
第9章結(jié)論與建議172
9.1主要結(jié)論172
9.2主要建議176
參考文獻177