本书基于红壤坡面开展系统的土壤水文过程观测，涵盖自然降雨、土壤水分、地表径流、壤中流、径流溶质输出等关键要素。研究聚焦于降雨过程中土壤水分、地表径流、壤中流和溶质浓度的实时动态响应及输出分配规律，探讨不同土层深度的土壤水分变化与地表径流、壤中流及径流系数之间的关系，以及土壤水分变化对降雨产流的响应机制。利用实测数据和HYDRUS-2D软件，构建坡面尺度的土壤水分运动模型，模拟并分析降雨类型、初始含水量、坡度和耕作等因素的作用对土壤水文过程的影响。
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前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究进展 2
1.2.1 土壤水文内涵及测量 2
1.2.2 坡面土壤水分时空分布与模拟 5
1.2.3 坡面壤中流产流与模拟 10
1.2.4 土壤水分变化的水文响应 13
1.2.5 坡地土壤溶质运移特征 15
1.3 研究内容及技术路线 17
1.3.1 研究目标 17
1.3.2 研究内容 17
1.3.3 技术路线 18
参考文献 19
第2章 试验设计与方法 28
2.1 研究区概况 28
2.2 试验设计 31
2.2.1 坡耕地试验小区 31
2.2.2 草地试验小区 36
2.3 试验观测与分析 38
2.3.1 气象数据获取 38
2.3.2 土壤水分测定 40
2.3.3 降雨–产流观测 41
2.3.4 径流溶质输出观测 41
2.3.5 数据分析 42
2.4 坡面土壤水文过程模拟 43
2.4.1 基本控制方程 43
2.4.2 参数率定 46
2.4.3 模拟效果评价 47
2.5 小结 50
参考文献 51
第3章 坡耕地土壤水分时空变化及对降雨响应 52
3.1 降雨分布特征 52
3.1.1 次降雨分布特征 53
3.1.2 月降雨分布特征 54
3.2 土壤水分时间分布规律 54
3.2.1 土壤水分年际变化特征 54
3.2.2 土壤水分季节性变化特征 55
3.2.3 土壤水分逐日变化特征 57
3.3 土壤水分空间分布规律 58
3.3.1 土壤水分垂直分布规律 58
3.3.2 土壤水分水平分布规律 63
3.3.3 土壤水分二维分布特征 65
3.3.4 土壤水分时间稳定性分析 67
3.4 土壤水分对降雨变化的脉冲响应 69
3.4.1 降雨中土壤水分动态变化规律 69
3.4.2 典型降雨事件的土壤水分响应 72
3.4.3 次降雨土壤水分变化模拟 74
3.5 小结 79
参考文献 80
第4章 坡地径流分配格局及对降雨的响应 82
4.1 坡地径流输出分配特征 82
4.1.1 年际径流分配特征 82
4.1.2 月降雨径流分配特征 86
4.2 地表径流对降雨的响应 91
4.2.1 地表径流对次降雨的响应 91
4.2.2 地表径流对月降雨的响应 95
4.3 壤中流对降雨的响应 98
4.3.1 壤中流对次降雨的响应 98
4.3.2 壤中流对月降雨的响应 112
4.4 红壤坡耕地土壤水管理 113
4.5 小结 114
参考文献 114
第5章 坡面降雨产流对土壤水分变化响应 117
5.1 前期土壤含水量与坡面产流的关系 117
5.1.1 前期土壤含水量与地表产流的关系 117
5.1.2 前期土壤含水量与壤中流产流的关系 118
5.2 土壤水分变化与产流响应 122
5.2.1 土壤水分变化与地表产流响应 122
5.2.2 土壤水分变化与壤中流产流响应 125
5.3 红壤坡耕地产流机制探讨 128
5.3.1 地表径流产流机制 128
5.3.2 壤中流产流机制 129
5.4 小结 131
参考文献 132
第6章 土壤溶质随坡面水文伴生输出特征 134
6.1 坡耕地氮磷随径流在时空上的输出规律 134
6.1.1 氮素随径流在时空上的分配规律 134
6.1.2 磷素随径流在时空上的分配规律 136
6.1.3 坡面水文过程对氮磷输出的影响 137
6.2 草地坡面氮磷随径流迁移输出特征 142
6.2.1 坡面氮磷随地表径流迁移输出特征 142
6.2.2 坡面氮磷随壤中流迁移输出特征 147
6.2.3 坡面氮磷随地下径流迁移输出特征 156
6.3 小结 162
参考文献 163
第7章 红壤坡地土壤水文响应模拟 164
7.1 降雨对土壤水文过程的影响 164
7.1.1 降雨量和强度对土壤水文过程的影响 164
7.1.2 雨型对土壤水文过程的影响 167
7.2 前期土壤含水量对土壤水文过程的影响 170
7.2.1 前期土壤含水量大小对土壤水文过程的影响 171
7.2.2 前期土壤含水量分布对土壤水文过程的影响 173
7.3 坡度对土壤水文过程的影响 174
7.4 耕作层厚度对土壤水文过程的影响 176
7.5 小结 177
参考文献 178
第8章 结论与展望 180
8.1 主要结论 180
8.1.1 红壤坡地土壤水分时空格局及对降雨的响应 180
8.1.2 红壤坡地坡面径流分配及降雨的响应机制 181
8.1.3 土壤水分变化与降雨产流响应关系与机理 181
8.1.4 土壤溶质随坡面水文伴生输出特征 182
8.1.5 红壤坡地土壤水文响应的影响机制 182
8.2 特色与创新 183
8.2.1 研究特色 183
8.2.2 主要创新点 183
8.3 不足与展望 184
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