水文土壤学导论

1章 水文土壤学概念特点与研究特色 1
1.1 水土耦合研究的 要性 1
1.2 水文土壤学概念与研究特色 5
1.2.1 水文土壤学的形成背景与概念 5
1.2.2 水文土壤学的学科与理论基础 7
1.2.3 水文土壤学的基础科学问题10 2章土壤形成演变及其定量化 14
2.1 土壤及其地理意义 14
2.2 土壤形成因素 14
2.2.1 成土因素学说 14
2.2.2 成土因素 16
2.3 成土过程定量化 19
2.3.1 土壤形成过程的一般模式 19
2.3.2 自然土壤形成过程 20
2.3.3 土壤变化的原理与时空特征 21
2.3.4 成土过程模型化 24 3章土壤构架的特征与形成 29
3.1 土壤构架的内涵 29
3.2 不同尺度的土壤构架特征 30
3.2.1 土壤结构单元 31
3.2.2 土壤景观单元 32
3.3 土壤构架的形成 32
3.3.1 土壤构架形成的热力学解释 33
3.3.2 团聚体和孔隙尺度土壤构架 33
3.3.3 土层和土体尺度土壤构架 37
3.3.4 景观和区域尺度土壤构架 38
4章 土壤优势流的特征与研究方法 41
4.1 土壤优势流的内涵 41
4.1.1 大孔隙流 42
4.1.2 漏斗流 43
4.1.3 指状流 43
4.1.4 非饱和重力流 43
4.2 土壤优势流运移路径及其影响因素 43
4.2.1 土壤孔隙、水力特征对优势流的影响 43
4.2.2 成土作用对优势流的影响 47
4.3 土壤优势流观测方法及模型研究 50
4.3.1 土壤优势流观测方法 50
4.3.2 土壤优势流模型研究52
5章 水文土壤学综合研究方法 56
5.1 水文土壤学观测 57
5.1.1 高密度电阻率成像法 57
5.1.2 探 达 69
5.1.3 电磁感应方法 79
5.1.4 稳定同位素技术 89
5.1.5 核磁共振技术 106
5.1.6 径流观测 112
5.2 水文土壤学制图 121
5.2.1 土壤测绘、土壤调查和土壤空间信息 121
5.2.2 数字土壤制图：理论基础与制图方法 125
5.2.3 结合水文土壤属性的数字土壤制图 138
5.3 水文土壤学模型 141
5.3.1 土壤质量平衡模型 143
5.3.2 土壤水力参数模型 145
5.3.3 土壤水分动态模型 146
6章 水文土壤学在生态环境研究中的应用 171
6.1 水文土壤学在生物地球化学研究中的应用 171
6.1.1 碳和氮的生物地球化学循环特征及其在水文土壤学的应用 172
6.1.2 不同尺度的水文土壤过程对碳氮循环与功能的影响 174
6.1.3 水文土壤特征对生物地球化学过程尺度转换研究的影响 186
6.1.4 水文土壤学与生物地球化学的整合研究 190
6.2 水文土壤学在生态水文过程研究中的应用 192
6.2.1 微观尺度下土壤孔隙水与植物气孔蒸腾的联系 193
6.2.2 单株尺度下的冠层降水再分配和土壤优势流 195
6.2.3 斑块尺度下的植被格局及其对水分和土壤性质的影响 196
6.2.4 山坡和集水区的地表和地下径流 197
6.2.5 不同时间尺度下的植被演变与土壤发育 199
6.3 水文土壤学在土壤环境研究中的应用 200
6.3.1 土壤优势流在土壤污染研究中的应用 200
6.3.2 水文土壤学在土壤侵蚀研究中的应用202
7章 水文土壤学展望 206
7.1 水文土壤学的研究态势 206
7.2 地球关键带 207
7.2.1 地球关键带的基础科学问题 209
7.2.2 地球关键带的研究进展 211
7.2.3 地球关键带的未来研究趋势 212
7.3 水文土壤学面临的挑战 214
7.3.1 研究方法和理论创新 214
7.3.2 多尺度水文土壤学综合观测网络体系与模型 215
7.3.3 水文土壤学与其他学科的交叉研究 215
7.4 展望 216
参考文献 218