气候变化对水文水资源影响的研究进展

自进入21世纪以来,气候变化问题成了全世界关注的焦点,各国政府都加大对气候变化所引起环境问题的重视,尤其是因气候变化对水文水资源的影响是不容忽视的.文章将对当前气候变化对水文水资源的相关研究展开论述.     

基于全球陆面数据同化系统蒸散量的GSAC模型率定

在识别缺资料流域水文模型参数时,目前常采用的区域化方法存在相似流域间降雨径流关系差别较大、模型参数与流域属性间的相关性不明显、在大范围缺资料地区难于选取参考流域等问题。本文从全球陆面数据同化系统(GLDAS)获取流域蒸散量数据,提出利用GLDAS蒸散量率定GSAC模型的方法。首先,通过合并网格建立GSAC模型模拟的蒸散量与GLDAS蒸散量在时间和空间方面的对应关系;其次,基于纳什效率系数的定义构建了一个模型率定指标,以评价GSAC模型模拟的蒸散量对GLDAS蒸散量的拟合效果;最后,依据GLDAS蒸散量与GSAC模型模拟蒸散量之间的拟合关系率定GSAC模型。呼兰河流域应用结果表明,GLDAS提供的蒸散量能够较好反映流域实际蒸散量的变化情况,为率定GSAC模型提供了一种有效的输入数据;在率定期与验证期,利用GLDAS蒸散量率定的GSAC模型对流量模拟的纳什效率系数分别为0.81和0.77,与利用流量数据率定的GSAC模型模拟结果相近。     

人类活动的水文效应研究综述

人类由于其活动能力的提高，活动范围的扩大，对自然环境的影响日益巨大，已导致一系列环境问题，其中人类活动的水文效应问题已成为当前关注的热点。但目前尚少对人类活动进行系统分析与描述，因此对人类活动的特点进行了初步研究分析，论述了人类活动水文效应的国内外研究动态，对现有研究方法进行了归纳对比，并指出了目前研究中的难点与问题。     

辽宁省东部山区5种森林植被类型水文生态效益综合评判

利用层次分析与Fuzzy数学相结合方法,对辽宁省东部山区5种森林植被类型水源涵养能力进行了多目标综合评判。首先利用层次分析法确定了评价因子林冠截留、林冠蒸散、枯落物蓄水、土壤容重、非毛管孔隙度、初渗速率、稳渗速率、土壤总蓄水和土壤有效水的权重集为C=(0.0245,0.0051,0.1993,0.0109,0.0762,0.0565,0.2827,0.0573,0.2866),然后利用最大模糊熵原则确定了评价因子的隶属函数,最后利用Fuzzy综合评判得出油松、落叶松、红松、柞木林、杂木林评价结果模糊子集为B=(0.4686,0.3784,0.4145,0.6128,0.4808),结果表明阔叶林水源涵养效益高于针叶林,其中柞木林效益最佳。     

宁南黄土区典型林地土壤抗冲性及相关物理性质

研究宁南黄土区典型林分类型土壤水文物理性质及抗冲性能,旨在从土壤抗冲性角度为该区域退耕还林工程的生态功能评价和树种配置提供科学依据.采用野外取样与室内试验相结合的方法,得到了4种林型(山杏纯林、山桃纯林、山杏×沙棘混交林、山杏×柠条混交林)的水文物理指标和土壤抗冲系数.结果表明:4种不同林型的土壤容重、总孔隙度、持水性...     

雾灵山自然保护区不同森林类型枯落物水文作用研究

枯枝落叶层是森林结构中重要的组成部分,在森林水文功能中具有十分重要的意义,通过对雾灵山主要森林类型的枯落物现存量及其持水性能的调查分析,总结出不同森林类型的枯落物现存量及最大持水量的大小排序。雾灵山自然保护区不同森林类型枯落物现存量排序:油松林、针叶混交林、落叶松林、针阔混交林、桦木林、杂木林、山杨桦林、栎林、山杨林。不同森林类型枯落物最大持水量排序,因林分类型、枯落物构成及生物量大小不同而变化。保护区内各森林类型枯落物最大持水量排序为:桦木林、针阔混交林、落叶松林、落叶阔叶杂木林、山杨桦木林、山杨林、栎林、针叶混交林、油松林。为研究森林枯落物层的水土保持、水源涵养功能以及进一步综合评价该区的森林生态服务功能提供了科学依据。     

水文分异条件下光养生物膜藻类对氮/磷的响应

光养生物膜是河流生态系统中重要的初级生产者,在河流生物地球化学循环中扮演重要角色。然而,河流水文状态及营养盐差异引起的生境异质性对光养生物膜藻类的影响未知。本研究在微型跑道池模拟流水(0.5 m/s)和静水(0 m/s)条件的基础上,通过设置不同浓度氮(1.51, 2.51和5.51 mg/L)、磷(0.1, 0.2和0.4 mg/L)及氮磷比(8, 16和32)条件培养野外采集的原位生物膜及人工基质,探究水文分异和营养变化对河流光养生物膜藻类物种组成及密度的影响。非度量多维排序(NMDS)分析结果表明,差异水文条件下,原位和建群生物膜藻类群落在梯度氮、磷和氮磷比环境中均呈现明显分离(PERMANOVA,P < 0.001),且建群生物膜中各分组藻类群落具有更明显的差异。双因素方差分析结果表明,生物膜中硅藻、蓝藻和绿藻的生长对营养盐与水文变化的响应并不一致,其中磷处理中,磷与流速单一及其交互效应显著影响了大多数藻类的生长及建群(P < 0.001);而氮处理中,氮与流速的交互效应仅对建群生物膜藻类影响显著(P < 0.001)。研究结果也发现,藻类在静水环境更有利于建群生物膜的形成,且静水-高营养盐环境更有利于蓝藻和绿藻的生长。这些结果说明,生物膜建群初期易受到水文扰动的影响,且水文分异和氮、磷影响了光养生物膜藻类的响应模式,研究为河流生态保护提供了新视角。     

基于时间窗口和极值去除设定的水文数据可视化滤波方法探讨

为消除水文数据异常值对数据可视化的影响,本文提出了一种可用于水文数据可视化的数据滤波算法,该算法通过配置数据序列窗口和极值去除设定的方法,处理优化包含异常值的水文测量数据,并以某水文站真实的测量数据为例,对比展示了处理前后的可视化后的效果。该算法可调参数的配置特性,可以兼顾被测量对象的可视化效果在宏观和微观上的不同需求。     

考虑水文变异的水库生态流量研究

为探讨水文变异对生态流量影响,确定最佳水库生态流量推求方法,针对尼尔基水库生态问题,采用Mann-kendall突变检测法、滑动T检验法和有序聚类法,结合序号总和理论和Spearman相关系数计算对水文时间序列作综合识别,确定水库发生水文变异年份为1963年和1999年。利用NGPRP法和逐月频率年内展布计算法分别计算天然状态、次天然状态、现状和不考虑水文变异条件下最小生态流量和适宜生态流量。参考Tennant法评价结果表明水库生态系统退化主要受人类扰动影响,观察次天然状态和不考虑变异状态下生态径流过程,最小生态流量占多年平均流量百分数相差9.21%和1.70%,适宜生态流量相差3.04%和1.47%。研究应更多考虑次天然生态径流过程,其最小生态流量仅可作为生态流量下限。     

基于水文分析的动物通道选址——以龙栖山自然保护区为例

自然保护区内道路等基础设施的建设不可避免地会对动物生境产生影响,造成动物死亡率提升。动物通道的设置是改善由道路建设引起的生境破碎化的有效途径,而正确选择动物通道的位置才能使其真正发挥作用。以福建省将乐县龙栖山国家级自然保护区为对象,选取对林区生境影响较大的6种环境因子:树种类型、树种平均年龄、胸径、坡度、海拔以及郁闭度,使用层次分析法(AHP)进行权重分析,相对权重依次为0.296、0.235、0.163、0.085、0.076、0.145。将因子进行叠加构建出生境适宜性指数(HSI)评价模型,并对研究区的生境适宜性进行评价。在此基础上采用ArcGIS的水文分析模块模拟动物潜在的活动路径与道路叠加,从而确定合适的动物通道位置。结果表明,HSI较高的区域多集中在自然保护区中部高海拔地区与缓坡地带,植被主要以天然阔叶林为主,树种的平均年龄大,覆盖面积广,郁闭度高,能够为大中型的走兽提供较好的觅食、隐蔽、繁殖场所,结合量化出的动物活动路径,得到2处动物通道的理想位置。此经HSI模型模拟出的路线只能是一种大概率情况,所建议的通道建设完成后,还需进行持续的野生动物利用情况监测,以评估通道的有效性,进而进行有针对性的改造设计,直到野生动物通道的利用效果良好。对于所得到的动物活动路径,不仅可以为动物通道选址提供参考,也可为动物迁移廊道修正、林区择伐等提供科学依据。