贵州省NPP时空动态特征及其对人类活动和气候变化的响应研究

【目的】气候变化对陆地生态系统产生了深刻影响,认识气候变化背景下陆地生态系统的演变特征对于缓解和应对气候变化具有重要意义。为揭示气候变化和人类活动背景下贵州省净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的时空演变特征及其驱动机制,【方法】利用Theil Sen-MK趋势分析、Hurst指数等探究了贵州省NPP的时空演变特征,并结合MGWR模型分析了人类活动和气候变化对NPP的影响机制。【结果】结果表明:(1)2000—2020年期间,贵州省NPP总体呈波动上升趋势,其中林地整体NPP上升,耕地下降;(2)基于Theil Sen-MK趋势分析与Hurst指数的分析发现贵州省NPP未来变化趋势以持续改善为主;(3)MGWR模型模拟结果显示,2000—2020年NPP受人类活动的影响最大,其中,2000—2010年人类活动导致NPP降低,气候因素导致NPP增加,2010—2020年人类活动导致贵州东北部地区NPP增加。【结论】研究揭示了贵州省陆地生态系统近20年NPP持续上升,人类活动与气候变化共同造成了NPP区域空间分异,研究结果为NPP的变化机理研究提供了重要理论支撑。

基于CMADS和SWAT模型的玛纳斯河流域水文过程模拟

缺乏历史气象资料地区的水文模拟是制约流域模型发展和人们对流域水资源认识的重要因素之一。选取玛纳斯河流域作为研究区,运用CMADS和SWAT模型对该流域的水文过程进行了模拟,最后使用SWAT-CUP对模拟径流量进行了校正。通过参数灵敏度分析、参数标定与验证,选取NSE、R^(2)和PBIAS统计指标进行评价。选取的9个敏感性水文参数的最终取值均在合理范围内,且在月尺度与日尺度的径流量过程模拟中,3个统计指标在校准与验证期间均处于最优区间,该模型的模拟值与实测值拟合良好,可用作后续的研究与应用。结果表明:利用CMADS和SWAT模型能够较好地模拟玛纳斯河流域的水文过程。在缺乏历史气象资料的地区,CMADS可提供时间连续、类型详细和空间分辨率高的气象数据,构建更高精度的水文模型。

玛纳斯河流域MIKE SHE水文模型率定

采用传统的SWAT模型模拟干旱区山区流域径流过程,无法准确反映流域水资源的空间分布特征。本文基于中国地面日值格点数据集,运用分布式水文模型MIKE SHE模拟了1991—2015年间玛纳斯河流域水文过程。选取模型效率系数(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient,NSE)、确定系数(R2)以及相对均方根误差(RMSE-observations standard deviation ratio,RSR)对模型适用性进行评价。流域出山口肯斯瓦特水文站实测径流数据用于模型校准及验证。最终,肯斯瓦特水文站日尺度径流仿真效率为:NSE=0.78,R2=0.85,RSR=0.47;月尺度径流仿真效率为:NSE=0.82,R2=0.91,RSR=0.43。结果表明,MIKE SHE模型在玛纳斯河流域具有良好的适用性。本研究为干旱区山区流域水文模拟提供了参考,研究结果可为流域水资源合理配置提供科学依据。