中小河流生态保护----滩地演化机理

本书围绕中小河流生态保护的重要需求，以滩地为研究对象，全面系统分析中小河流滩地的类型、分布格局和组分变化，提出滩地类型定量划分方法，揭示滩地形态、基质组成、植被分布等演化的水动力学驱动机理，构建中小河流滩地生态修复的思路和技术体系。本书从滩地的基本特征到演化机理，再到生态修复，系统地建立中小河流滩地演化的基础理论和生态修复技术体系，为中小河流保护提供理论与实践参考。

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 背景与意义 1
1.2 国内外研究进展 2
1.2.1 中小河流治理与保护的历史沿革 2
1.2.2 滩地类型与形成发育机制研究 5
1.2.3 滩槽关系与水动力学机理研究 7
1.2.4 滩地治理措施与管理方法研究 10
1.2.5 主要研究方法与手段 12
1.3 主要研究内容 13
1.4 研究方法与技术路线 13
第2章 滩地类型划分与形态格局演化 16
2.1 中小河流的特征与现状 16
2.1.1 中小河流的含义 16
2.1.2 中小河流的特征 16
2.1.3 中小河流的功能区 18
2.1.4 中小河流的现状 19
2.2 中小河流滩地的结构与功能 20
2.2.1 中小河流与滩地的耦合机制 20
2.2.2 滩地的结构特点 22
2.2.3 滩地的功能特点 23
2.3 滩地类型及形态格局 26
2.3.1 研究区概况 26
2.3.2 滩地类型的定性划分 28
2.3.3 滩地形态指数的计算方法 32
2.3.4 滩地类型的定量划分 37
2.4 滩地形态格局的时空演化特征 39
2.4.1 年际演化特征 39
2.4.2 空间演化特征 43
2.5 滩地演化的影响因子分析 45
2.5.1 滩地扰动变化分析 45
2.5.2 影响因子分析 45
2.5.3 堰坝分布对滩地演化的影响 48
2.6 本章小结 51
第3章 滩地基质组成与空间变化 52
3.1 监测取样与数据处理方法 52
3.1.1 取样点布置与取样方法 52
3.1.2 土壤样品处理与指标测定 53
3.1.3 砾石图像处理方法 54
3.1.4 数据处理方法 54
3.2 滩地基质组成特征 56
3.2.1 基质组成的总体特征 56
3.2.2 土壤组成特征 57
3.2.3 卵砾石组成特征 59
3.3 基质组成的空间分布特征 60
3.3.1 土壤的空间分布特征 60
3.3.2 卵砾石的空间分布特征 68
3.3.3 基质组成的空间变异性特征 73
3.4 本章小结 75
第4章 滩地植被分布与数量波动 77
4.1 调查与分析方法 77
4.1.1 调查点布置 77
4.1.2 植被调查方法 77
4.1.3 环境因子调查方法 79
4.1.4 植被生物量测定与计算 79
4.1.5 数据处理方法 80
4.2 滩地植被物种组成与群落类型 82
4.2.1 植被物种组成 82
4.2.2 植被群落类型 84
4.2.3 滩地植被分布特征 84
4.3 滩地植被多样性与数量波动 85
4.3.1 滩地植被多样性变化 85
4.3.2 植被种群数量波动特征 87
4.3.3 植被群落数量波动特征 88
4.4 植被空间分布与数量波动变化的环境解释 90
4.4.1 关键环境因子识别 90
4.4.2 滩地高差对植被分布的影响 91
4.4.3 滩地形态指数对植被分布的影响 94
4.4.4 水文特性对植被分布的影响 96
4.4.5 滩地基质组成对植被分布的影响 97
4.4.6 植被数量波动的环境解释 97
4.5 本章小结 98
第5章 滩地形态演变的水动力机理 99
5.1 研究方法与数据处理 99
5.1.1 模型试验方法 99
5.1.2 数值模拟方法 103
5.2 滩地分布位置的水动力特性 109
5.2.1 顺直河岸边滩的水动力特性 109
5.2.2 凹岸边滩的水动力特性 111
5.2.3 凸岸边滩的水动力特性 113
5.3 滩地分布方式的水动力特性 115
5.3.1 顺直河岸边滩分布的水动力特性 115
5.3.2 蜿蜒河岸边滩分布的水动力特性 121
5.4 形态规则型滩地演变的水动力驱动机制 132
5.4.1 短宽规则型滩地演变的水动力驱动机制 132
5.4.2 窄长规则型滩地演变的水动力驱动机制 137
5.5 形态不规则型滩地演变的水动力驱动机制 142
5.5.1 窄长不规则型滩地演变的水动力驱动机制 142
5.5.2 短宽不规则型滩地演变的水动力驱动机制 147
5.6 本章小结 152
第6章 滩地基质演变的水动力机理 154
6.1 数值模拟方法 154
6.1.1 控制方程与数值解法 154
6.1.2 计算区域与网格模型 155
6.1.3 模型的验证与率定 157
6.2 关键影响因子识别 158
6.2.1 主要影响因素及其影响方式 158
6.2.2 影响土壤空间分布的关键因子识别 167
6.2.3 影响砾石空间分布的关键因子识别 169
6.2.4 影响淤积物空间分布的关键因子识别 171
6.3 土壤空间分布演变的水动力驱动机理 174
6.3.1 五年一遇洪水条件下土壤分布的响应变化 174
6.3.2 十年一遇洪水条件下土壤分布的响应变化 176
6.4 砾石空间分布演变的水动力驱动机理 177
6.4.1 五年一遇洪水条件下砾石分布的响应变化 177
6.4.2 十年一遇洪水条件下砾石分布的响应变化 179
6.5 淤积物空间分布演变的水动力驱动机理 180
6.5.1 五年一遇洪水条件下淤积物分布的响应变化 180
6.5.2 十年一遇洪水条件下淤积物分布的响应变化 182
6.6 本章小结 183
第7章 滩地植被分布的水动力机制及优化 184
7.1 模型试验方法 184
7.1.1 试验装置设计 184
7.1.2 试验材料 185
7.1.3 试验工况与测点布设 186
7.1.4 测量指标与测量方法 187
7.2 滩地植被分布的水流基本特性 188
7.2.1 水流基本特点 188
7.2.2 植被类型对水深与流速的影响 190
7.2.3 植被布置密度对水深与流速的影响 194
7.2.4 植被排列方式对水深与流速的影响 196
7.3 滩地植被分布的水流紊动特性 198
7.3.1 水流紊流特性的描述变量 198
7.3.2 植被类型对水流紊流特性的影响 199
7.3.3 植被密度对水流紊流特性的影响 200
7.3.4 植被排列方式对水流紊流特性的影响 200
7.4 本章小结 201
第8章 滩地生态修复 203
8.1 滩地生态修复思路与技术体系 203
8.1.1 总体要求 203
8.1.2 生态修复思路框架 203
8.1.3 生态修复技术体系 204
8.2 滩地健康评价 205
8.2.1 滩地健康的含义与特征 205
8.2.2 滩地健康的评价指标 206
8.2.3 滩地健康的评价方法 207
8.3 滩地生态修复技术措施 212
8.3.1 安全防护措施 212
8.3.2 破碎化处理与水系连通措施 214
8.3.3 基质修复措施 218
8.3.4 植被修复措施 219
8.3.5 亲水与景观营造措施 224
8.4 典型滩地生态修复 225
8.4.1 形态不规则滩地的生态修复 225
8.4.2 形态规则型滩地的生态修复 228
8.5 本章小结 234
第9章 结论与展望 236
9.1 主要结论 236
9.2 展望 238
参考文献 239