彭冲涧小流域降水与植被恢复对径流的影响--经验统计分析法与水文模型模拟法比较

降水变化与植被恢复对小流域径流变化的贡献率分析是当前研究的热点。运用Mann-Kendall检验法对江西省九江市都昌县彭冲涧小流域1983—2014年的降水、径流序列进行突变分析,采用经验统计法与水文模型模拟法计算降水变化与植被恢复对径流影响的贡献率。结果显示:2003年为降水与径流的一致突变点;因此,以1983—2003年为基准期,2004—2014年变化期的年降水量、年径流深分别减少8.7%和29.2%,年平均减少幅度分别为12.7和22.1 mm。相对于基准期,春季、夏季及年尺度上变化期的平均径流深分别减少100.2、105.8和243.0 mm。经验统计分析法的研究结果表明,降水变化和植被恢复对径流减少的贡献率分别为58.9%、41.1%,71.6%、28.4%和57.1%、42.9%;而水文模型模拟法的研究结果分别为61.0%、39.0%,81.6%、18.4%和70.0%、30.0%。可知,尺度不同,研究结果存在较大差异,且降水变化的贡献率均大于植被恢复。同时,2种方法的研究结果总体上较接近,说明均比较可信,能为从更深层次上认识植被对径流的影响程度提供科学依据。

基于三种方法的径流变化贡献率对比分析--以彭冲涧小流域为例

小流域径流变化是气候变化和人类活动共同作用的结果,定量评价两者对径流变化的贡献率已成为当前的研究热点。以彭冲涧小流域为研究对象,对比分析水文模型模拟法、经验统计分析法、累积量斜率变化率比较法的径流变化贡献率计算结果,并归纳分析3种方法的优缺点。结果表明:在春、夏季及年尺度上,水文模型模拟法计算的降水变化对径流减少的贡献率分别为61.00%,81.60%,70.00%,大于另外2种方法;而累积量斜率变化率比较法考虑了蒸散发的贡献率,其降水变化和植被恢复的贡献率在春、夏季及年尺度上分别为50.88%,42.60%,31.26%和16.23%,16.69%,26.10%,均为最小。

彭冲涧小流域植被恢复的水文效应及其对年降水量响应的临界值

对流域径流的变化及其原因的研究,是森林水文研究领域中一个重要的科学问题.本研究以降水充沛的彭冲涧小流域为对象,运用Mann-Kendall检验法对彭冲涧小流域1983—2014年的降水、径流序列进行突变分析;采用经验统计分析法,分析降水变化和植被恢复对小流域径流的影响及其贡献率,并计算年尺度上植被恢复的水文效应对降水量响应的临界值.结果表明:2003年为降水与径流的一致突变点;相对于基准期(1983—2003年),变化期(2004—2014年)的年降水量、年径流深分别减少8.7%、29.2%,年平均减少幅度分别为12.7、22.1 mm;春、夏、秋、冬季及年尺度上的平均径流深分别减少100. 2、105. 8、25. 2、23. 4和243.0 mm,其中,降水变化的贡献率分别为58.9%、71.6%、65.5%、35.0%和57.1%,植被恢复的贡献率分别为41.1%、28.4%、34.5%、65.0%和42.9%;植被恢复的水文效应依赖于年降水量,且临界值为1181 mm.当年降水量小于1181 mm时,植被恢复增加了年径流深;当年降水量大于1181 mm时,植被恢复减小了年径流深.此临界值的存在,将有助于解释不同流域植被恢复对径流影响贡献率的差异性,有助于找到森林对径流影响存在争论和分歧的原因.