高寒山区不同土壤-植被类型下土壤含水量估算研究
发布时间：2021-08-05 05:16
土壤含水量是分析和模拟流域水文过程的重要土壤水文参数。黑河上游位于祁连山区,受复杂气象、水文条件和空间异质性极强的下垫面共同影响和作用,土壤含水量的空间异质性极强。目前,虽有田间尺度观测,但均在点尺度上开展,受采样的人力物力限制,尚缺乏在流域尺度进行土壤含水量的长期系统观测,无法提供流域尺度的土壤含水量数据。模型模拟结果和遥感产品均可提供大尺度的土壤含水量数据,但其误差不容忽视。因此,基于有限的点尺度上的土壤含水量观测数据,确定山区最优估算方案,是结合模型模拟结果和遥感产品生成山区流域尺度土壤含水量数据集的基础,对模拟分析黑河上游产流区水文过程和流域水资源的可持续利用具有重要科学意义。植被和土壤是影响黑河上游水文过程最重要的下垫面性质。本文拟以黑河上游为研究区,基于178个随机采样点的土壤质地数据,确定山区土壤质地最优估算方法,估算生成研究区土壤质地图。进而结合研究区土壤发生学类型图和植被类型图,确定典型土壤-植被类型。基于典型土壤-植被类型上的5个坡面尺度土壤含水量数据,确定山区土壤含水量水平方向的最优估算方法;基于典型土壤-植被类型上的32个定位观测点土壤含水量数据,确定山区土壤含...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 土壤含水量研究
1.2.2 土壤质地拓展
1.2.3 坡面尺度土壤含水量估算
1.2.4 土壤含水量垂向估算
1.3 研究内容
1.4 技术路线
第二章 研究区概况
2.1 地理位置以及地质地貌
2.2 水文气象
2.3 土壤植被
2.4 气候特征
第三章 数据与研究方法
3.1 数据获取
3.1.1 流域尺度上土壤质地的点位获取
3.1.2 坡面尺度土壤含水量数据获取
3.1.3 流域尺度上不同深度根系区的土壤含水量观测点的布设以及获取
3.2 估算方法
3.2.1 流域尺度土壤质地拓展方法
3.2.2 坡面尺度土壤含水量估算方法
3.2.3 点尺度土壤含水量由表层到深层的估算计算方案
3.3 研究方法
3.4 检验方法
第四章 流域尺度土壤质地的空间拓展方法研究
4.1 流域尺度土壤质地的空间拓展结果
4.1.1 搜索半径
4.1.2 两种方法拓展砂粒、粉粒及粘粒的对比分析
4.1.3 两种方法拟合不同土壤质地类型的对比分析
4.2 不同方法机理对拓展效果的影响
4.3 样点密度对拓展效果的影响
4.4 样点异质性对拓展效果的影响
4.5 本章小结
第五章 坡面尺度土壤含水量的空间估算研究
5.1 坡面尺度土壤含水量统计特性
5.2 三种方法估算性能的对比分析
5.2.1 不同网格上三种方法的对比
5.2.2 不同分辨率上三种方法的对比
5.3 不同方法机理的影响
5.4 土壤水分变异性对于估算结果的影响
5.5 环境因子对于估算方法的影响
5.6 本章小结
第六章 山区不同环境因子作用下不同时间间隔的深层土壤含水量的估算研究
6.1 长期定位观测点获取的土壤含水量数据的统计特性
6.2 三种估算方法的对比分析
6.2.1 逐时尺度估算结果对比分析
6.2.2 逐日尺度估算结果对比分析
6.3 估算方法性能的影响因素
6.3.1 三种估算方法的机理对比
6.3.2 植被的影响
6.3.3 估算时间尺度的影响
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 论文创新点
7.3 不足与展望
参考文献
在学期科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mapping Soil Texture Based on Field Soil Moisture Observations at a High Temporal Resolution in an Oasis Agricultural Area[J]. YANG Renmin,LIU Feng,ZHANG Ganlin,ZHAO Yuguo,LI Decheng,YANG Jinling,YANG Fei,YANG Fan. Pedosphere. 2016(05)
[2]黑河上游天老池流域不同植被下土壤理化性质和入渗特征[J]. 高婵婵,赵传燕,王超,王清涛,王方圆. 水土保持学报. 2016(01)
[3]基于涡动相关仪验证的SEBS模型对黑河中游地表蒸散发的估算研究[J]. 吴雪娇,周剑,李妍,潘晓多,周彦召. 冰川冻土. 2014(06)
[4]黑河上游土壤含水量的空间分布与环境因子的关系[J]. 赵琛,张兰慧,李金麟,田杰,吴维臻,金鑫,张喜风,蒋忆文,王晓磊,贺缠生,白晓. 兰州大学学报(自然科学版). 2014(03)
[5]地统计方法在黑河上游气象分析中的应用比较[J]. 李金麟,赵琛,张兰慧,贺缠生,王忠富. 兰州大学学报(自然科学版). 2014(03)
[6]高寒区典型下垫面水文功能小流域观测试验研究[J]. 陈仁升,阳勇,韩春坛,刘俊峰,康尔泗,宋耀选,刘章文. 地球科学进展. 2014(04)
[7]黑河流域出山径流模拟[J]. 吴维臻,李金麟,田杰,赵琛. 干旱区资源与环境. 2013(08)
[8]黑河中游绿洲区不同土地利用类型表层土壤水分空间变异的尺度效应[J]. 郭德亮,樊军,米美霞. 应用生态学报. 2013(05)
[9]黑河中游绿洲麦田土壤水气热参数田间尺度空间分布特征[J]. 王卫华,王全九,武向博,王铄. 农业工程学报. 2013(09)
[10]不同初始含水率下粘质土壤的入渗过程[J]. 刘目兴,聂艳,于婧. 生态学报. 2012(03)
博士论文
[1]黑河上游典型小流域森林—草地生态系统水文过程研究[D]. 彭焕华.兰州大学 2013
硕士论文
[1]基于区域气候模式和VIC模型的黑河流域陆气相互作用研究[D]. 陈亮.兰州大学 2011
本文编号：3323140
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 土壤含水量研究
1.2.2 土壤质地拓展
1.2.3 坡面尺度土壤含水量估算
1.2.4 土壤含水量垂向估算
1.3 研究内容
1.4 技术路线
第二章 研究区概况
2.1 地理位置以及地质地貌
2.2 水文气象
2.3 土壤植被
2.4 气候特征
第三章 数据与研究方法
3.1 数据获取
3.1.1 流域尺度上土壤质地的点位获取
3.1.2 坡面尺度土壤含水量数据获取
3.1.3 流域尺度上不同深度根系区的土壤含水量观测点的布设以及获取
3.2 估算方法
3.2.1 流域尺度土壤质地拓展方法
3.2.2 坡面尺度土壤含水量估算方法
3.2.3 点尺度土壤含水量由表层到深层的估算计算方案
3.3 研究方法
3.4 检验方法
第四章 流域尺度土壤质地的空间拓展方法研究
4.1 流域尺度土壤质地的空间拓展结果
4.1.1 搜索半径
4.1.2 两种方法拓展砂粒、粉粒及粘粒的对比分析
4.1.3 两种方法拟合不同土壤质地类型的对比分析
4.2 不同方法机理对拓展效果的影响
4.3 样点密度对拓展效果的影响
4.4 样点异质性对拓展效果的影响
4.5 本章小结
第五章 坡面尺度土壤含水量的空间估算研究
5.1 坡面尺度土壤含水量统计特性
5.2 三种方法估算性能的对比分析
5.2.1 不同网格上三种方法的对比
5.2.2 不同分辨率上三种方法的对比
5.3 不同方法机理的影响
5.4 土壤水分变异性对于估算结果的影响
5.5 环境因子对于估算方法的影响
5.6 本章小结
第六章 山区不同环境因子作用下不同时间间隔的深层土壤含水量的估算研究
6.1 长期定位观测点获取的土壤含水量数据的统计特性
6.2 三种估算方法的对比分析
6.2.1 逐时尺度估算结果对比分析
6.2.2 逐日尺度估算结果对比分析
6.3 估算方法性能的影响因素
6.3.1 三种估算方法的机理对比
6.3.2 植被的影响
6.3.3 估算时间尺度的影响
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 论文创新点
7.3 不足与展望
参考文献
在学期科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mapping Soil Texture Based on Field Soil Moisture Observations at a High Temporal Resolution in an Oasis Agricultural Area[J]. YANG Renmin,LIU Feng,ZHANG Ganlin,ZHAO Yuguo,LI Decheng,YANG Jinling,YANG Fei,YANG Fan. Pedosphere. 2016(05)
[2]黑河上游天老池流域不同植被下土壤理化性质和入渗特征[J]. 高婵婵,赵传燕,王超,王清涛,王方圆. 水土保持学报. 2016(01)
[3]基于涡动相关仪验证的SEBS模型对黑河中游地表蒸散发的估算研究[J]. 吴雪娇,周剑,李妍,潘晓多,周彦召. 冰川冻土. 2014(06)
[4]黑河上游土壤含水量的空间分布与环境因子的关系[J]. 赵琛,张兰慧,李金麟,田杰,吴维臻,金鑫,张喜风,蒋忆文,王晓磊,贺缠生,白晓. 兰州大学学报(自然科学版). 2014(03)
[5]地统计方法在黑河上游气象分析中的应用比较[J]. 李金麟,赵琛,张兰慧,贺缠生,王忠富. 兰州大学学报(自然科学版). 2014(03)
[6]高寒区典型下垫面水文功能小流域观测试验研究[J]. 陈仁升,阳勇,韩春坛,刘俊峰,康尔泗,宋耀选,刘章文. 地球科学进展. 2014(04)
[7]黑河流域出山径流模拟[J]. 吴维臻,李金麟,田杰,赵琛. 干旱区资源与环境. 2013(08)
[8]黑河中游绿洲区不同土地利用类型表层土壤水分空间变异的尺度效应[J]. 郭德亮,樊军,米美霞. 应用生态学报. 2013(05)
[9]黑河中游绿洲麦田土壤水气热参数田间尺度空间分布特征[J]. 王卫华,王全九,武向博,王铄. 农业工程学报. 2013(09)
[10]不同初始含水率下粘质土壤的入渗过程[J]. 刘目兴,聂艳,于婧. 生态学报. 2012(03)
博士论文
[1]黑河上游典型小流域森林—草地生态系统水文过程研究[D]. 彭焕华.兰州大学 2013
硕士论文
[1]基于区域气候模式和VIC模型的黑河流域陆气相互作用研究[D]. 陈亮.兰州大学 2011
本文编号：3323140
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