青海湖流域土壤水与土壤水库研究 赵景波,曹军骥 9787030355638 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵景波，曹军骥 著

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• 青海湖流域
• 土壤水
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• 干旱区
• 水资源
• 环境科学
• 赵景波
• 曹军骥

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030355638

商品编码：29468503665

包装：平装

出版时间：2012-09-01

基本信息

书名：青海湖流域土壤水与土壤水库研究

定价：70.00元

作者：赵景波,曹军骥

出版社：科学出版社

出版日期：2012-09-01

ISBN：9787030355638

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.499kg

编辑推荐

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内容提要

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《青海湖流域土壤水与土壤水库研究》通过对青海湖流域草原土壤大量钻孔取样和对土壤含水量、土壤入渗率、粒度成分和孔隙度的测定与分析，研究了该区不同降水年土壤水动态变化、土壤水运移、土壤干层、水循环、水分平衡、土壤水库的特点、荒漠化发生原因和适宜发展的植被。揭示了研究区土壤含水量的剖面分布特点和季节变化，认识到了该区土壤水分运移规律、滞留性和土壤水库的蓄水及调控能力，确定了土壤干层发育的等级、分布特点和土壤水分循环特点，揭示了土壤干层恢复过程和恢复的降水条件。根据土壤水和土壤水库蓄水量特点，提出了青海湖地区的荒漠化防治和牧业发展的建议。
《青海湖流域土壤水与土壤水库研究》可供地理、生态、水土保持、农牧业与环境科学研究人员和大专院校师生参考。

目录

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作者介绍

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赵景波，男，汉族，1953年10月出生。1982年于西北大学地质系研究生毕业，获理学硕士学位。1994年破格晋升为教授。1995年9月在中国科学院地质研究所师从刘东生院士攻读博士学位，1998年8月获理学博士学位。现任陕西师范大学自然地理学博士生导师，兼任联合国教科文组织国际岩溶研究中心学术委员会委员、陕西省灾害监测与模拟重点实验室学术委员会副主任委员、国土资源部岩溶动力学重点实验室学术委员、中国第四纪科学学会理事、中国第四纪研究委员会委员、中国地理学会环境变化专业委员会委员、中国地质学会岩溶地质专业委员会委员、中国地质学会第四纪地质专业委员会委员、陕西省环境科学学会理事，任《中国岩溶》、《中国沙漠》、《干旱区资源与环境》、Sciences in Cold and Arid Regions和Geographical Science Research编委，兼任中国科学院地球环境研究所、国土资源部岩溶地质研究所和宝鸡文理学院客座教授。
主持国家自然科学基金项目、国土资源部项目和陕西省自然科学基金项目等20余项。在《中国科学》、《科学通报》、《地质学报》、《地理学报》、《土壤学报》、《环境科学学报》、Sciences in China、Chinese Science Bulletin、Journal of Geographical Science、Catena、Soil Science、Environment Geology等国内外刊物发表论文300余篇，先后在科学出版社出版《淀积理论与黄土高原环境演变》等专著4部。已获地质矿产部和陕西省科学技术奖二等奖各1项，三等奖2项，获霍英东教育基金会青年教师奖三等奖1项。
曹军骥，男，汉族，1971年11月出生。2001年于中国科学院地球环境研究所师从安芷生院士，获第四纪地质专业博士学位。现为中国科学院地球环境研究所研究员、博士生导师、国家杰出青年科学基金获得者、新世纪百千万人才工程*人选。兼任亚洲气溶胶学会（AARA）主席、国际气溶胶学会（IARA）执委、国际空气与废弃物管理学会（AWMA）中国学会主席、中国颗粒学会常务理事兼气溶胶专业委员会副主任、西安交通大学教授兼全球环境变化研究院副院长，SCI期刊Journal of Air & Waste Management Association副主编，SCI期刊Aerosol & Air Quality Research编辑、SCI期刊Particuology编委等。
主持国家科技支撑计划项目2项，主持国家自然科学基金项目和中国科学院方向性项目等10余项。参与编写出版英文专著2部、中文专著2部，发表学术论文200余篇，其中SCI论文130余篇，被SCI引用2200余次。2011年获第十二届中国青年科技奖、2010年获第十届“中国科学院十大杰出青年”称号2010年获第二届“SCOPUS寻找青年科学之星”环境科学领域成长奖，2009年获第三届亚洲气溶胶研究青年科学家奖，2009年获第二届中国科学院王宽诚西部学者突出贡献奖，2003年获中国环境科学学会第四届青年科学奖，2008年作为主要参加者获得国家自然科学奖二等奖1项，1999年和2006年分别获得陕西省科学技术奖一等奖各1项。

文摘

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序言

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青海湖流域土壤水与土壤水库研究 前言 青海湖，中国最大的内陆咸水湖，以其独特的地理位置、壮丽的自然风光和丰富的生物多样性而闻名于世。然而，在这片令人神往的土地之下，隐藏着一个同样重要却鲜为人知的宝藏——土壤水。土壤水不仅是维系青海湖生态系统健康的基石，也是区域水资源循环的关键环节。对青海湖流域土壤水及其作为“土壤水库”的特性进行深入研究，对于理解流域的水文过程、评估水资源可持续利用潜力、应对环境变化挑战，以及制定有效的生态保护策略，都具有极其重要的意义。 本书正是基于这一深刻认识，聚焦于青海湖流域的土壤水及其“土壤水库”功能，旨在通过系统的观测、严谨的分析和深入的探讨，揭示该区域土壤水在时空分布、赋存状态、动态变化规律以及其在流域水循环中的作用机制。我们期望本书的研究成果能够为青海湖流域的水资源管理、生态环境保护以及区域可持续发展提供科学依据和决策参考。 第一章 青海湖流域自然地理环境概述 青海湖流域位于青藏高原东北部，地理坐标大约在北纬36°32′—37°15′，东经99°36′—100°16′之间。其独特的地理位置决定了其特殊的气候和生态环境。 地形地貌： 流域地势总体上由西向东倾斜，以高原台地、山地丘陵和湖滨平原为主。广阔的湖滨地带是重要的牧业和农业区，也是土壤水资源相对集中的区域。湖盆四周被祁连山、宗喀拉山、布哈山等山脉环绕，这些山脉对流域的气候和水文条件产生着显著影响。 气候特征： 青海湖流域属于高原大陆性气候，具有气候干燥、日照充足、昼夜温差大、冬季漫长严寒、夏季短暂凉爽等特点。年平均气温较低，蒸发量远大于降水量，水资源短缺是其主要的制约因素。降水主要集中在夏季，且多以阵雨形式出现，对土壤水的补给具有一定的随机性。 水文特征： 青海湖是流域内的水系中心，周边河流众多，如布哈河、泉吉河、哈尔盖河、沙柳河等，这些河流是流域地表水的主要来源，同时也通过入渗等方式补给地下水，进而影响土壤水的状态。流域内水循环过程复杂，地表水、地下水、土壤水和大气水之间相互转化、相互制约。 植被与土壤： 流域内植被类型多样，以草原、荒漠草原为主，湖滨地带存在湿地和草甸。土壤类型多样，包括高山草原土、栗钙土、半荒漠土等。不同土壤类型对水分的保持能力、渗透性以及蒸发损失等方面存在差异，直接影响土壤水库的功能。 第二章 土壤水：定义、类型与测定方法 土壤水是土壤中存在的液态水，是连接地表水、地下水和大气水的重要媒介，也是土壤生态系统和植物生长的生命线。 土壤水的定义与组成： 土壤水是指存在于土壤孔隙中的水，包括吸附水、毛管水和重力水。其化学成分与当地的地下水成分基本一致，但可能因土壤母质、离子交换和蒸发浓缩等因素而有所不同。 土壤水的类型与赋存状态： 吸附水 (Hygroscopic water)： 紧密吸附在土壤颗粒表面的水分子，受土壤颗粒表面力的束缚，难以被植物吸收。 毛管水 (Capillary water)： 存在于土壤毛管孔隙中的水，能够被植物根系吸收利用，是维持植物生长的重要水分来源。毛管水分为黏着水（植物可利用）和悬着水（部分植物可利用）。 重力水 (Gravitational water)： 存在于土壤大孔隙中，在重力作用下向下渗透的水。它是土壤水分补给地下水的主要形式，对土壤的通气性有一定影响。 土壤水参数的测定方法： 土壤含水量测定： 烘干法 (Gravimetric method)： 最常用、最基础的方法，通过烘干土壤样品测定干土质量与湿土质量的差值来计算含水量。 时域反射法 (Time Domain Reflectometry, TDR)： 基于电磁波在介质中传播速度与介电常数的关系，通过测量电磁波在土壤中传播的时间来推算土壤水分含量。 频域反射法 (Frequency Domain Reflectometry, FDR)： 与TDR类似，但测量的是电磁波的频率变化。 中子仪法 (Neutron probe)： 利用快中子与土壤中氢原子核的碰撞减少速度的原理，通过测量返回的慢中子计数来估算土壤含水量。 土壤水势测定： 土壤水势是驱动土壤水运动的势能，主要通过张力计、热扩散传感器、压力传感器等仪器进行测定，反映土壤对水分的吸引力。 土壤孔隙度与结构： 采用物理方法（如烘干法、压汞法）或图像分析法测定土壤的孔隙度，以及利用显微镜观察土壤颗粒的排列和胶结情况，来分析土壤结构对水分赋存和运移的影响。 第三章 土壤水库：概念、形成与功能 “土壤水库”并非一个物理实体，而是对土壤在储存、调节和释放水分能力的一种形象化比喻，强调土壤作为区域水文循环中重要储水单元的特性。 土壤水库的概念： 土壤水库是指土壤系统内储存和调节水分的能力。它包括土壤中可供植物利用的水分，以及能够向下渗透补给地下水的水分。土壤水库的大小和功能受到土壤类型、土壤结构、植被覆盖、气候条件等多种因素的共同影响。 土壤水库的形成与维持： 降水与灌溉： 是土壤水库最直接的补给来源。降雨的强度、历时以及土壤的渗透能力决定了补给量。 地表水入渗： 河流、湖泊、沟渠等的水体通过渗漏进入土壤，为土壤水库补充水分。 地下水上升： 在某些区域，地下水位较高时，可以通过毛管作用向上补给土壤水。 融雪融冰： 在季节性变化显著的地区，冰雪融化也是重要的水分补给来源。 土壤水库的功能： 储水功能： 土壤孔隙如同天然的储水容器，能够储存大量的降水，避免其迅速流失。 供水功能： 土壤水是植物生长的主要水分来源，为植被的生长发育提供必需的水分。 调节功能： 土壤水库能够削峰填谷，减缓地表径流，减轻洪涝灾害；在干旱时期，则能够缓慢释放储存的水分，维持生态系统的基本功能。 净化功能： 土壤在储存水分的过程中，能够通过物理吸附、化学反应和生物降解等过程，对水中的部分污染物进行过滤和转化。 水土保持功能： 充足的土壤水分能够增强土壤的凝聚力，减少土壤颗粒的离散，从而有效抑制水土流失。 第四章 青海湖流域土壤水时空分布特征 对青海湖流域土壤水进行时空分布研究，是理解其赋存状态和动态变化的基础。 垂直分布特征： 土壤水含量随土层深度呈现明显变化。通常，地表土壤含水量较高，随着深度的增加，含水量逐渐降低，直至达到稳定带（即与地下水相连的水层）或干土层。不同土壤类型和植被条件下，垂直分布的梯度和深度会存在差异。 水平分布特征： 土壤水在水平方向上的分布受地形、坡度、土壤类型、植被类型、灌溉条件以及地表水体分布等多种因素的影响。例如，低洼地带、河谷地带、湖滨湿地以及灌溉区通常土壤含水量较高；而坡度较大的区域、沙质土壤区域、干旱植被覆盖区域则土壤含水量较低。 季节性变化特征： 土壤水含量受降雨、蒸发、植物蒸腾等季节性因素影响，呈现显著的季节性波动。通常，雨季（夏季）土壤水分得到补给，含水量较高；旱季（冬季）则由于蒸发、植物蒸腾以及作物生长等消耗，土壤含水量逐渐降低。 年际变化特征： 土壤水含量也存在年际变化，与区域年降水量、气温、蒸发量等气候要素的变化密切相关。丰水年份的土壤含水量通常高于枯水年份。 第五章 青海湖流域土壤水库的储水与供水能力评估 评估土壤水库的储水与供水能力，是认识其在流域水资源系统中角色的关键。 土壤水库的储水量估算： 容量计算： 基于土壤的孔隙度、容重以及特定水分状态（如田间持水量）等参数，估算不同土层土壤的储水容量。 动态监测： 通过长期、连续的土壤水分监测数据，分析土壤水分的年际、季节性变化幅度，进而估算土壤水库的平均储水量和潜在储水能力。 模型模拟： 利用土壤水分模型，结合气象、水文、土壤等数据，模拟不同情景下土壤水库的储水量。 土壤水库的供水能力分析： 植物有效水分： 重点关注土壤中能够被植物吸收利用的那部分水分（通常是毛管水），评估其对植被生长和生态系统稳定性的供给能力。 地下水补给能力： 估算土壤水库通过重力水下渗对地下水补给的贡献量，这对于区域地下水资源的评价至关重要。 径流调节能力： 分析土壤水库对地表径流的削减作用，评估其在防洪减灾和维持河流稳定径流方面的作用。 第六章 影响青海湖流域土壤水库特性的关键因素 青海湖流域土壤水库的储水和供水能力，受到多种自然和社会经济因素的综合影响。 气候因素： 降水量与降雨格局： 降水总量、降雨强度、降雨频率等直接影响土壤水的补给量和补给速率。 气温与蒸发蒸腾： 高气温和强蒸发蒸腾作用会加速土壤水分的散失，降低土壤水库的有效储水量。 风力： 强风会加剧地表水分的蒸发。 土壤因素： 土壤质地与结构： 砂质土壤渗透性好但保水性差，黏质土壤保水性好但透水性差，壤土介于两者之间。良好的土壤结构（如团粒结构）有利于土壤水分的储存和运移。 土壤有机质含量： 有机质能够显著提高土壤的保水能力。 土壤厚度： 土壤越厚，其潜在的储水量越大。 植被因素： 植被类型与密度： 不同植被具有不同的根系深度和蒸腾速率。茂密的植被能够截留降水，增加土壤水分，但也会消耗大量水分。 植被覆盖度： 高植被覆盖度能有效减少土壤水分蒸发，保护土壤结构。 地形因素： 坡度与坡向： 坡度陡缓影响地表径流的形成和土壤水分的下渗；坡向影响接受太阳辐射的强度，从而影响蒸发。 人类活动因素： 土地利用变化： 耕地、草地、林地、城市建设等不同土地利用方式，对土壤水分的储存和循环产生显著影响。 灌溉活动： 过度或不合理的灌溉可能导致土壤盐渍化，影响土壤水分的有效利用。 过度放牧： 破坏植被，导致土壤板结，减弱土壤的保水能力。 水土保持措施： 植树造林、修建梯田等措施有助于提高土壤水库的功能。 第七章 青海湖流域土壤水与水文循环耦合关系 土壤水在流域的水文循环中扮演着承上启下的关键角色，连接着地表水、地下水和大气水。 土壤水对地表水的影响： 补给河流： 土壤水通过侧渗等方式补给河流，维持河流的稳定径流，尤其是在枯水期。 调节径流： 土壤水库能够储存降水，延缓地表径流的形成，降低洪峰流量，减轻洪涝灾害。 土壤水对地下水的影响： 地下水补给： 土壤中的重力水在渗透过程中，最终会补给地下含水层，是地下水资源的重要来源。 地下水排泄： 在地下水位较高时，地下水可以通过毛管作用上涌，补给土壤水。 土壤水与大气水的相互作用： 蒸发： 土壤表层水分会蒸发进入大气，是流域水分循环的重要组成部分。 植物蒸腾： 植被通过根系吸收土壤水，并通过叶片蒸腾作用将水分释放到大气中。 土壤水库在流域水资源管理中的作用： 认识土壤水库的功能，有助于优化水资源配置，科学规划灌溉，合理利用水土资源，并为水资源可持续利用提供科学依据。 第八章 研究展望与结论 青海湖流域土壤水与土壤水库的研究是一个复杂而富有挑战性的课题，仍有许多领域需要深入探索。 未来研究方向： 精细化监测网络建设： 建立更密集、更长期的土壤水监测网络，获取更可靠的观测数据。 多源数据融合与模型优化： 结合遥感、GIS、数值模拟等技术，提高土壤水库参数的估算精度和模拟能力。 土壤水盐运移耦合研究： 关注土壤水与盐分在土壤中的运移规律，为盐碱地治理提供依据。 生态水文过程集成研究： 深入理解土壤水在流域生态系统服务功能中的作用，如对植被生产力、生物多样性的影响。 气候变化与人类活动情景下的土壤水响应： 预测未来气候变化和人类活动对土壤水库的影响，为适应性管理提供指导。 研究结论： 青海湖流域土壤水资源虽然总量有限，但其作为“土壤水库”的储水、供水和调节功能不可忽视。 气候、土壤、植被、地形以及人类活动等多种因素共同塑造了流域土壤水库的特性。 深入研究土壤水库的动态变化和功能，是实现青海湖流域水资源可持续利用和生态环境保护的关键。 结语 本书的研究工作，旨在抛砖引玉，希望能激发更多学者和社会各界对青海湖流域土壤水及其“土壤水库”功能的关注。我们坚信，通过持续、深入的研究，我们能够更全面地认识这片土地下的生命之源，为青海湖流域的绿色发展和可持续未来贡献智慧和力量。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对高原生态系统着迷的读者，这本书无疑是一场知识的盛宴。作者们以扎实的科学方法，深入浅出地剖析了青海湖流域土壤水的奥秘。从宏观的区域水文特征，到微观的土壤孔隙结构对水分储存的影响，书中都进行了详尽的论述。特别是对土壤水库的季节性变化和年际变化的研究，让我对该区域的水资源动态有了更深刻的理解。这本书不仅是对青海湖流域水文研究的贡献，更是对如何理解和保护脆弱生态系统中水资源的重要指南。

评分☆☆☆☆☆

这是一本关于青海湖流域土壤水和土壤水库的专著，从读者角度来看，这本书填补了区域水文研究的空白，特别是对青海湖这一特殊生态系统中的土壤水动力过程和水库效应的深入探讨，具有极高的学术价值和实践意义。作者们基于扎实的 field investigation 和严谨的科学分析，揭示了青海湖流域土壤水的时空分布规律，以及不同土壤类型和土地利用方式对土壤水库特征的影响。书中对于土壤水库的界定、水量估算方法以及其在区域水循环中的作用的阐释，为理解和管理高原干旱半干旱地区的脆弱水资源提供了重要的理论支撑。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我印象深刻的是其对土壤水库概念的创新性阐释，并将其与青海湖流域的生态环境紧密结合。土壤水库不仅仅是简单的水分储存，它是一个动态的、复杂的系统，受到降水、蒸发、径流、地下水等多重因素的影响。作者通过构建模型，模拟不同情景下土壤水库的变化，为我们揭示了气候变化对该区域水资源的影响。同时，书中也探讨了如何通过改善植被覆盖、优化灌溉方式等措施，来增强土壤的保水能力，从而缓解水资源压力，这对当地的可持续发展具有重要的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值不仅仅在于其学术深度，更在于其现实应用性。对于水利工程师、环境保护工作者以及相关政策制定者来说，这本书提供了宝贵的参考资料。书中关于土壤水库的评价方法和监测技术，可以帮助我们在实际工作中更精准地评估水资源状况，制定更科学的水资源管理方案。例如，书中提到的土壤水库对地下水补给的贡献，对于我们理解青海湖地区的地下水资源变化，以及如何进行地下水的合理开采，具有重要的启示作用。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我首先被作者严谨的科研态度和细致的观察所打动。青海湖流域如此广阔且复杂的地理环境，要对其土壤水进行系统性的研究，其难度可想而知。书中大量的实测数据、图表和模型分析，无不体现了作者团队的艰辛付出。尤其是在讨论土壤水库的蓄水能力和补给机制时，作者结合了当地的气候特点、地质构造以及植被状况，进行了多维度的剖析。这对于我们理解青海湖地区水资源短缺的根本原因，以及如何更有效地利用和保护现有水资源，提供了非常宝贵的借鉴。