气候变化背景下挠力河流域耕地利用变化水土资源平衡效应研究

本书围绕耕地利用下水土资源平衡综合应对的重大实践需求，明晰水土资源平衡效应内涵、基本理论和方法；以挠力河流域为研究对象，提出耕地信息统计理论假设，并进一步提取有效耕地分布信息，研究该流域耕地利用变化格局；基于水土资源平衡要素信息，构建基于遥感驱动的区域分布式水文模型，从逐日尺度上模拟流域水文循环过程；将水土资源平衡细分为3个层次，逐级增加因素，首先只考虑气候条件影响，然后引入作物种植条件，再增加地表、土壤等水循环系统要素，探讨气候、作物和土壤3个层次的水土资源平衡态势及耕地利用下水土资源平衡效应；加入人工状态来研究该流域水土资源平衡，以加强研究的实际指导意义，并实现水土资源灌溉管理，最终提出针对性的区域水土资源平衡应对策略。

序
前言
第一篇：理论与技术
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 三江平原农业资源综合利用情势
1.1.2 水土资源平衡研究的必要性
1.1.3 水土资源平衡研究的制约因素及解决途径
1.1.4 水土资源综合利用特点及区域研究的示范性
1.2 研究目的
1.3 研究意义
1.3.1 理论意义
1.3.2 实践意义
1.4 国内外研究动态
1.4.1 耕地利用
1.4.2 水土资源平衡
1.4.3 水文模型构建
1.4.4 耕地利用变化下水土资源平衡效应
1.4.5 动态评述
1.5 研究构想与内容
1.5.1 研究构想
1.5.2 研究内容
1.6 研究方法
1.7 创新点
第2章 水土资源平衡的基础理论与研究框架
2.1 基础理论
2.1.1 流域水循环理论
2.1.2 耕地利用及水土资源平衡
2.1.3 流域水土资源综合利用
2.2 相关概念
2.2.1 蒸发、蒸腾和蒸散
2.2.2 陆面潜在蒸散量
2.2.3 陆面实际蒸散量
2.3 研究框架
2.3.1 有效耕地信息的提取
2.3.2 遥感驱动式水文模型构建
2.3.3 水分平衡评价及水土资源平衡效应研究
2.3.4 挠力河流域水土资源平衡及应对策略
2.4 本章小结
第二篇：耕地利用格局及耕地利用下水土资源平衡效应
第3章 研究区概况
3.1 流域概况
3.1.1 地理位置及行政隶属
3.1.2 地形地貌条件
3.1.3 气候及水文状况
3.1.4 土壤条件
3.1.5 社会经济条件
3.2 背景数据库建立
3.2.1 MODIS数据源
3.2.2 气象数据源
3.2.3 土地利用/覆被数据源
3.2.4 基础地理信息数据源
3.3 本章小结
第4章 挠力河流域耕地信息提取及耕地格局
4.1 耕地信息统计理论假设
4.1.1 灰色系统理论
4.1.2 耕地信息统计理论假设提出
4.2 挠力河流域有效耕地提取
4.2.1 有效耕地提取思路
4.2.2 有效耕地提取数值过程
4.3 挠力河流域耕地格局研究
4.3.1 测度模型及处理方法
4.3.2 耕地格局变化分析
4.4 本章小结
第5章 挠力河流域水土资源平衡影响关键参数
5.1 降水量变化特征
5.1.1 数据空间插值
5.1.2 研究方法
5.1.3 变化特征分析
5.2 常年地表蒸散特征
5.2.1 估算方法
5.2.2 地表蒸散结果分析
5.3 地表植被要素条件
5.3.1 叶面积指数
5.3.2 植被覆盖度
5.3.3 根系深度
5.4 挠力河流域下垫面条件
5.4.1 水利工程条件
5.4.2 历史土地利用状况
5.5 本章小结
第6章 挠力河流域遥感驱动式水文模型构建
6.1 需求分析与模型构建思路
6.2 DTVGM模型原理及其改进
6.2.1 模型原理
6.2.2 DTVGM的改进
6.3 模型水循环过程
6.3.1 植被截留过程
6.3.2 融雪模型
6.4 蒸散发模型
6.4.1 产流模型
6.4.2 汇流模型
6.5 模型能量传输过程
6.5.1 净辐射计算模型
6.5.2 日升/日落时间计算
6.5.3 日均太阳温度
6.5.4 瞬时大气温度
6.6 其他循环过程
6.6.1 土壤水分参数
6.6.2 植被覆盖率计算
6.7 模型的开发
6.7.1 植被截留蒸发函数
6.7.2 地表有效降水量函数
6.7.3 地表实际蒸散发函数
6.7.4 土壤水模拟函数
6.7.5 产流计算函数
6.8 流域水文信息数据库
6.9 模型参数
6.9.1 基础数据源项
6.9.2 反演过程项
6.10 参数验证
6.11 本章小结
第7章 挠力河流域耕地利用下水土资源平衡效应
7.1 耕地利用下气候水分平衡效应
7.1.1 研究思路
7.1.2 研究方法
7.1.3 潜在蒸散量时空格局
7.1.4 降水量空间分布特征
7.1.5 气候水分盈亏变化格局
7.1.6 耕地利用下气候水分平衡效应
7.2 耕地利用下作物水分平衡效应
7.2.1 研究思路
7.2.2 研究方法
7.2.3 作物需水量分析
7.2.4 有效降水量
7.2.5 作物水分盈亏评价
7.2.6 耕地利用下作物水分平衡效应
7.3 农田土壤水分平衡效应
7.3.1 研究方法
7.3.2 农田土壤水分胁迫蒸散量
7.3.3 农田土壤水分平衡
7.4 本章小结
第三篇：水土资源平衡综合应对
第8章 耕地利用下挠力河流域水土资源平衡综合应对
8.1 明确耕地合理利用规模
8.1.1 水土资源平衡计算模型
8.1.2 确定耕地合理开发阈值
8.2 实现农田精准灌溉管理
8.2.1 需求分析与思路
8.2.2 利用AgentLA辅助进行农田灌溉管理分区
8.2.3 灌溉管理分区结果
……
第9章 结论与讨论
参考文献
附录