生态水文平衡状态下宁夏地区植被承载力模拟

基于Eagleson的生态水文最优性理论,从区域尺度上,综合多种环境变量,模拟宁夏地区生态水文平衡状态下植被最优盖度,进而确定植被承载力,并研究在不过分消耗土壤水分的前提下不同植被类型的最优盖度。结果表明:(1)在研究期内(2000—2019年),基于Eagleson生态最优性理论得到的平衡植被覆盖度与实际植被覆盖度相关关系为0.86,模型模拟良好,除去农田,宁夏地区的多年平均植被盖度为0.048~0.984,模拟的平衡植被覆盖度为0.153~0.840,植被盖度在空间上具有较好的一致性,南部地区较高,呈现由南向北逐渐降低的趋势。(2)从植被承载力空间分布来看,绝大部分区域实际植被覆盖度与模拟的平衡植被覆盖度的差值小于0.05,未处于超载状态,植被超载区主要位于泾源县。(3)乔灌草3种土地利用类型的模拟植被最优盖度均表现为从南到北逐渐减少,从多年平均来看,草地的模拟植被最优盖度为0.223~0.841,灌木林地的模拟植被最优盖度为0.186~0.659,而乔木林地的模拟植被最优盖度为0.153~0.635。研究结果有助于科学指导当地生态环境建设,为同类地区生态恢复建设提供理论支撑。

基于水文平衡的湿地退化驱动因子定量研究

作为地球上最为重要的生态系统类型之一,湿地与森林、海洋并称为地球三大生态系统。但是,近年来湿地生态系统退化速度远大于其他类型生态系统,开展湿地退化的定量评估分析研究对于湿地生态系统的保护和恢复具有重要意义。选择北京城市湿地为研究对象,利用卫星遥感数据分别提取得到1991年和2007年的湿地面积,基于湿地水量平衡理论和湿地水文方程方法,定量评估分析了导致湿地退化的原因和不同驱动因子的贡献率。结果表明:(1)与1991年相比,2007年北京湿地减少约6275.31 hm2,约占1991年北京湿地总面积的24.46%。显著退化区域主要发生在野鸭湖湿地和密云水库湿地,分别减少了约1377.69 hm2和4654.50 hm2。(2)引起湿地退化的自然驱动因子中,以降水减少、入境地表水减少和蒸发量增加为主,驱动湿地退化的贡献率分别为39.22%、14.05%和11.85%。引起湿地退化的人为驱动因子中,以城市扩展为主,驱动湿地退化的贡献率为3.42%,而技术进步所采取的节水措施等有利于湿地保护,贡献率为25.55%。

厄瓜多尔区域水文平衡研究

采用厄瓜多尔147个气象站多年实测降水、温度、风速、湿度、日照等气象数据,分析研究了西部太平洋水系区、中部安第斯山区和东部亚马逊平原区降水、潜在蒸散发、土壤水分储存变化、实际蒸发量及土壤水的盈余或赤字量等水文平衡过程。研究方法基于Thornthwaite水平衡模型,需要输入降水量、潜在蒸散发量和土壤最大含水量等重要参数。潜在蒸散发量研究采用FAO-56 Penman-Monteith法和改进的Thornthwaite法。研究成果清晰展示了降水、蒸发、水量盈余或赤字的时空分布,对于研究该地区土壤水分的变化,优化农作物种植结构及播种、灌溉时机,水资源优化配置和水利工程规划可提供重要参考。

植被对城市水文平衡的影响研究

我国城市化进程的加快改变了原有环境特征,可透水地表面积和植被覆盖减少,不透水地表面积不断增加,导致了洪涝灾害和城市热岛效应等城市生态环境问题。本文以北方某滨海城市典型住宅区为研究对象,以植被作为切入点,运用ArcGIS 10.8和SNAP 9.0.0等软件,基于空间分辨率为30m的归一化植被指数(NDVI),通过数值实验设计,确定最佳的模拟场景,并构建了植被截流模型定量分析城市的水文平衡。研究结果表明,未来应充分考虑土地利用类型、LAI和降雨等因素对城市的影响,进而减少城市径流。本研究旨在为城市水文及规划提供建议和启示。

黄土塬滑坡地貌演化与水文过程响应机理

中国黄土高原地区农业灌溉面积较大,使得地下水位显著上升。在甘肃省黑方台地区,因灌溉引起的黄土滑坡灾害达几十起,通过野外调查和数值模拟对黑方台滑坡灾害与地下水的响应规律进行研究。黑台地区滑坡具有明显的地貌演化特征,在此基础上,建立黑台水文地质数值模型。模拟结果表明,黄土泥流型滑坡的发生会影响地下水系统的边界条件,通过不断扩大的渗透面增加黑台地下水系统的排泄量,同时,因为塬面面积的变小进而减小地下水系统总的补给量。在给定的补给量的条件下,黑台地下水位首先随着滑坡的持续发生达到峰值,然后降低到接近2004年的水位,达到近似稳定状态,此时滑坡的累计体积达到了4600万m3。考虑到2004年的地下水位仍然高到足够引发泥流型滑坡灾害,此时黑台的塬面面积将会减少至7.8km2以下。如果不采取有效的措施,滑坡还会继续发生,研究区的滑坡灾害风险将会持续很长时间。

应用WRF模式对江西一次暴雨过程的模拟分析

利用新一代数值预报模式WRF耦合RUC、NOAH两个陆面过程,对2006年4月11—12日发生在江西境内的一次暴雨过程进行模拟,并对模式输出的水文平衡和能量,尤其是土壤湿度、地表径流、土壤温度等的变化进行了分析。结果显示,WRF模式耦合两个陆面过程均能模拟出此次暴雨过程的降水空间、时间分布和强度,而WRF-RUC提供了更加真实的降水时空分布预报。

干旱区植被生态需水理论研究进展

综述了植被生态需水的概念及其内涵,评价了植被生态需水的主要研究理论——生态适宜性理论、系统阈值理论、水文循环水量平衡理论、农业气象学理论,评析了各种理论在实践应用中的优缺点。指出在未来的植被生态需水研究中应加强生态体系健康标准建立、定量评价指标体系的数值模拟模型构建,研究中还必须注重植被生态需水的时空特性,充分利用"3S"技术手段和先进的科学试验设备,全方位、多角度获取不同研究区域的基础信息,为建立植被生态需水理论提供可靠的数据支撑。

澜沧江跨境径流对气候变化的敏感性分析

利用月水量平衡水文模型,采取假定气候方案,分析了澜沧江跨境径流对气候变化的敏感性分析.结果表明,跨境径流量对降水变化的响应敏感,对气温变化的响应相对较弱;对模型参数Smax,ks,kg对模型效率指数的敏感性进行了分析,验证了模型参数Smax,ks,kg是能够通过计算机程序自动率定.

Chinese Forest Ecosystem Research Network and Its Development

Chinese Forest Ecosystem Research Network, established in late 1950s and directly constructedand administered by the Science and Technology Department of State Forestry Administration of China,is a large ecology research network focuses on long-term ecosystem fixed-observation. It embodies 15 sitesthat represent diverse ecosystems and research priorities, including 6 state-level sites. CFERN Officecoordinates communications, network publications, and research-planning activities. CFERN uses theadvanced ground and spatial observation technologies such as RS, GPS, GIS to study the structure,functional laws and feedback mechanism of Chinese forest ecosystem, as well as its effects on Chinassocial and economic development. The main tasks carried out by CFERN are: (1) construction of thedatabase on the structure and functions of Chinese forest ecosystem and its ecological environmentalfactors; (2) the database construction of forest resources, ecological environment, water resources andrelated social economy in both regional and national scales; (3) the establishment of an evaluation systemof forest ecological effects in Chinas main drainage areas; (4) the establishment of a forest environmentmonitoring network and a dynamic prediction and alarm system.