应用欧洲分布式WaSiM-ETH模型模拟中国南方亚热带农业小流域水文过程

选择具有南方亚热带农业小流域典型代表性的江西省孙家小流域,运用WaSiM-ETH分布式水文模型,模拟了该农业小流域的水文过程,并在流域尺度上估算了壤中流流量。研究结果表明,虽然孙家小流域土地利用方式多样,水文过程复杂,但是WaSiM-ETH模型仍显示了相当高的准确性。WaSiM-ETH模型模拟孙家小流域出口年径流量的相对误差为3.7%～4.3%,决定系数(R2)高达0.96。在模型模拟的2002年—2003年期间,孙家小流域年蒸散量为672～804 mm,占年降雨的39.6%～52.5%;小流域壤中流年径流量为542～666 mm,占年降雨输入的35.4%～39.2%,高于地表径流的8.8%～21.4%。这说明WaSiM-ETH模型在该地区流域水文过程模拟方面具有很高的适应性,其不仅能够准确模拟南方亚热带农业小流域的地表水文过程,同时还能在流域尺度上估算壤中流流量。     

华北土石山区油松林对降雨再分配的影响

森林对大气降雨的再分配有着重要的作用,2010年通过对河北省木兰国营林场油松林穿透降雨、冠层截留量和树干径流的观测,分析了华北土石山区油松林降雨再分配的特征。结果表明:油松林的穿透降雨量、冠层截留量和树干径流量分别占大气降雨量的67.07%,29.79%,3.10%。油松林冠层穿透降雨量和树干径流量与林外降雨量呈明显的线性关系(R2=0.986,R2=0.893),林冠截留量与降雨量成幂函数关系(R2=0.765);根据回归方程,当林外降雨量大于0.264mm时,可发生穿透降雨,当林外降雨量大于4.89mm时,可发生树干径流;林冠在降雨再分配过程中起着主要的作用,在空间和时间上都进行了再分配。     

江西千烟洲试区木荷阔叶林的水文过程及养分动态研究

木荷 (Schimasuperba)为我国珍贵的用材树种 ,树干通直、木材坚硬 ,为纺织工业的特种用材。木荷树冠浓密、叶片厚且革质 ,能耐火 ,与马尾松混交 ,能起防火、防松毛虫的作用 ,因此已成为南方造林树种之一。本文利用连续 2年的定位观测数据 ,对木荷林的降雨过程及其养分动态进行了分析 ,以揭示森林生态系统水文过程和水化学动态规律 ,为经营木荷人工林和林地生产力的维持提供一些理论依据。1　研究地概况中国科学院千烟洲试验站设在江西省泰和县 ,地理位置为 1 1 5° 0 4′ 1 3″E ,2 6° 44′ 48″N ,为典型的红壤丘陵地貌。最高点海拔 1 1…     

典型草原区生态水文过程与植被退化的关系

通过在典型草原区的定点径流测定,区域植被和生境调查,结合遥感与地理信息系统技术和水文分析方法,将小尺度测定的生态水文参数与区域生态环境变化研究相整合,系统分析了研究区气候、植被与区域生态水文之间的关系,阐述了区域生态环境变化的背景下,内蒙古典型草原区区域生态水文过程的响应机制以及水文过程的改变对区域植被的反馈效应.初步得出以下结论:在一定的气候条件下,区域径流量的空间分布主要是由植被的分布格局所控制;植被退化导致了群落水文格局的变化,使放牧严重区域的低地地表径流大量汇集,也促进了低地周围的草原植被盐碱化过程;植被的退化和生态水文过程是相互影响的,是一个正反馈过程,由植被退化引发的地表径流的增加,增加了群落有效水分的散失,减少了土壤有效含水量,从而加速植被的退化,形成恶性循环.     

森林水文作用研究方法综述

在参考了国内外有关资料的基础上，提出了一系列森林水文作用的研究方法模式及其数学模型的推导，认为流域系统模型能最准确地模拟森林水文作用过程。并且提出流域系统模型，遥感技术和地理信息系统（ＧＩＳ）的建模和流域分析专家系统相结合是研究评价森林水文作用的最有效的方法。     

湿地生态水文过程研究进展

生态水文学是20世纪90年代兴起的一门研究生态过程和生态格局水文机制的新学科.综述了湿地生态水文过程的研究进展,着重介绍了植被对水文过程各个环节包括降水截留、湿地蒸发散、径流过程等的影响及其模拟模型,在此基础上指出了湿地生态水文过程的研究重点,提出了未来研究的方向.     

节水农业背景条件分析

综述了气候、地形、水文过程和土壤水分状况在节水农业研究与应用中的作用。干旱指标法被广泛采用以分析干旱情况，但它不能很好地反映季节性干旱；地形对节水农业的影响主要是通过影响降水和水土流失情况来影响水资源利用率和节水配置；对水文过程的分析从流域尺度出发主要采用TOPMODEL、SWAT、MODFLOPW、FEFLOW、MIKE－SHE等模型，从局地尺度出发主要采用TOPMODEL、WEPP等模型，从农田尺度出发，研究主要集中在农田蒸发、蒸散和作物水分生产函数方面；土壤水分状况受土壤类型、土壤性质、土地利用方式、地表覆盖物、气候因素、以及人为作用的影响，利用这些因素对土壤水影响的规律培育“土壤水库”和对作物进行非充分灌溉或者调亏灌溉能够有效地节约灌溉用水。     

江西千烟洲试区杉木人工林降雨过程及养分动态研究

定位试验研究千烟洲试区杉木人工林生态系统水文过程及养分动态结果表明 ,该森林生态系统年降雨量为 1392 .0mm ,其中以林冠穿透雨形式输入林地水量占年降雨量的 89.38% ,以树干流形式输入林地水量占0 .2 7% ,林冠年截流量占 10 .35 %。以地表径流形式输出该系统的水量占年均降雨量的 9.4 %。该森林生态系统中随降雨年输入的N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Sr、Zr、Na、Si 11种营养元素总量为 14 4 .0 32kg/hm2 ,随地表径流年输出林地养分总量为 15 5 .335kg/hm2 ,年亏损量 11.30 3kg/hm2 。     

几种保护措施对红壤坡地水文过程及干旱的影响

【目的】中国亚热带红壤坡地的农业生产受水蚀与季节性干旱双重影响,水蚀与季节性干旱之间的水文联系仍然不明确。本研究探索农田常用保护措施如何影响红壤坡地的雨旱季水文过程和土壤-作物水分胁迫,为更有针对性地选择农田管理措施提供依据。【方法】 2008-2010年在湖北咸宁第四纪红色粘土母质发育的红壤8°坡地上开展大田试验,设置无保护措施或对照（CK）、牧草带（GS）、地表施用聚丙烯酰胺（PAM）、地表覆盖稻草（SM）4种处理,第一年和后两年分别以花生（白沙1018）和玉米（登海3632）为供试作物,研究不同处理的地表产流和产沙、土壤储水、土壤-作物干旱、作物产量。【结果】当降雨量相近时,降雨强度越大产流、产沙量一般也越大;总体上,产流、产沙量均为CK＞PAM＞GS＞SM,4种处理的水蚀程度依次降低;与CK比较,3种保护措施平均减少产流量36.6%,减少产沙量52.7%,减少产沙量的作用更明显。0-45 cm土壤储水量动态变化在雨旱季的特征明显不同。总体上,土壤储水量在雨季呈升高趋势,在旱季呈下降趋势;处理间差异随降雨持续而减小,随无雨期延长而增大。雨旱季土壤储水量最高的和波动变化最小的均为SM处理,其次是PAM处理,GS和CK处理的土壤储水量最接近。旱季持续干旱阶段,0-15 cm土壤干旱程度D值随土壤干旱的持续逐渐增大;两年D值均为CK＞GS＞PAM＞SM,4种处理的土壤干旱程度依次减小。受气候、作物生长期及保护措施的共同影响,作物胁迫积温SDD值的增加过程及处理间差异的变化都表现出明显的阶段性,整个旱季的SDD值均为CK＞GS＞SM和PAM,4种处理的作物水分胁迫依次减小。作物产量是SM和PAM＞GS和CK。与CK比较,GS、PAM、SM 3种处理分别使2008年的花生增产19.3%、33.0%、27.3%;对于2009年的玉米产量,GS处理减产0.5%,PAM、SM处理分别增产17.1%和36.3%。不同保护措施对干旱的影响不同,GS因自身耗水而不能明显缓解土壤-作物干旱;PAM主要通过减少蒸散发来减轻土壤-作物干旱;SM明显增加土壤雨季储水和减少旱季土壤水分耗失,因此有效缓解土壤-作物干旱。【结论】GS、PAM、SM 3种农田保护措施在红壤坡地上都能够阻控水蚀和缓解季节性干旱,但作用途径、特点、程度不同,雨季减少产流量和增加土壤储水量的作用有限,增加雨季土壤储水的作用小于其减轻旱季土壤-作物水分胁迫的作用。     

植被恢复重建对环境影响的研究进展

植被恢复重建是改善生态环境的重要途径.在综述已有研究的基础上,就植被恢复重建对水文过程、土壤环境、生物多样性、侵蚀产沙等方面的影响的研究进展进行了较为详细的评述,认为目前的研究存在研究尺度较小、方法不统一、缺乏系统性等不足,提出针对我国大规模植被恢复重建的可能的研究方向.