綠洲-荒漠交錯帶水熱傳輸模擬研究.pdf

1、本文研究綠洲-荒漠交錯帶潛水-土壤-植被-大氣系統(tǒng)的水熱傳輸模擬,它是干旱區(qū)GSVAC(Groundwater-Soil-Vegetation-Atmosphere Continuum)系統(tǒng)研究的熱點和難點.由于干旱區(qū)綠洲-荒漠交錯帶潛水-土壤-植被-大氣系統(tǒng)的復雜性和人類認識手段的局限性,目前該領(lǐng)域的研究大多局限在定性和簡化模擬階段.干旱區(qū)的生態(tài)過程包括水過程、土過程和生物過程,三者之間緊密聯(lián)系,但各自有獨立的科學內(nèi)涵,其中干旱區(qū)水過

2、程是生態(tài)過程的主線.因此本研究以水科學為主導,遵循土壤、氣象、植物等相關(guān)學科原理,運用數(shù)學工具,開展創(chuàng)新研究.本文是在天山北麓三工河流域的中國科學院阜康荒漠生態(tài)系統(tǒng)觀測試驗站進行定位試驗所獲取的資料以及該試驗站MODIS(Mountain-Oasis-Desert Information System)觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,應用潛水-土壤-植被-大氣連續(xù)體理論,對該流域典型種群在其生長狀態(tài)下所消耗水量進行了從微觀到宏觀的定量模擬研究.文后利

3、用三工河流域試驗站所測定土壤、植被、大氣等資料驗證了模型的可靠性,在植被-大氣予系統(tǒng)中分別用GSVAC模型和回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(Regression Neural Network,簡稱RNN)模型計算了植被蒸騰量和地表蒸發(fā)量,并將兩種模型各自計算的結(jié)果分別與實測值做了對比,結(jié)果表明兩種方法都具有一定的可靠性,其中植被耗水的GSVAC模型計算結(jié)果更加接近實測值.隨后對模型進行了敏感性分析,結(jié)果表明,大氣溫度、大氣水汽壓、植被蓋度、葉面積指數(shù)、地