艾比湖流域氣候與土地利用覆被變化的徑流響應(yīng)研究.pdf

1、處于全球環(huán)境變化反應(yīng)敏感的生態(tài)脆弱地帶的艾比湖流域，是近年來(lái)中國(guó)環(huán)境演變研究的重點(diǎn)及熱點(diǎn)區(qū)域。本文以艾比湖僅有二條入湖河流：精河、博爾塔拉河為研究對(duì)象，研究影響水文循環(huán)的要素及特性，運(yùn)用SWAT模型和BUDYKO模型研究了氣候要素和土地利用覆被要素對(duì)徑流的影響。獲得以下結(jié)果：
　　通過(guò)對(duì)水文循環(huán)因素趨勢(shì)變化及影響進(jìn)行定量分析，作為水文循環(huán)重要能量來(lái)源的太陽(yáng)輻射，在艾比湖區(qū)域出現(xiàn)減少趨勢(shì)，遞減率為31.7MJ/m2。年太陽(yáng)輻射在19

2、85年發(fā)生下降突變，呈現(xiàn)“向暗”的變化。
　　在干旱區(qū)，降水作為水文循環(huán)過(guò)程中最為重要的影響因子，55年來(lái)流域降水沒(méi)有發(fā)生顯著性增加，線性傾向率為7.95mm/10a。降雨在長(zhǎng)時(shí)間序列中呈多時(shí)間尺度特征，變化較大。
　　艾比湖流域平均溫度近50年呈現(xiàn)比較明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)，平均增溫約1.31℃。最高氣溫增幅為1.097℃，最低氣溫增加約2.94℃。最高溫度、最低溫度、平均溫度突變時(shí)間分別在1995年、1989年、1996年，發(fā)生

3、增溫突變。平均氣溫在秋季及冬季升溫最為顯著，最高氣溫在秋季及冬季升溫最為顯著，而最低氣溫的四季升溫顯著。
　　作為連接水分和能量變化的潛在蒸散發(fā)，在1996年發(fā)生由少向多的突變，1996-年后為顯著上升趨勢(shì)，平均遞增率為3.43 mm/a。春季、夏季、秋季三季的變化趨勢(shì)與全年的變化一致，春季、夏季、秋季的潛在蒸散發(fā)突變點(diǎn)分別在1999年、1996年、1999年。風(fēng)速是全年及季節(jié)潛在蒸散發(fā)的主導(dǎo)因素。溫度日較差是春季潛在蒸散發(fā)的主導(dǎo)

4、因素，而平均溫度對(duì)夏季與秋季潛在蒸散發(fā)具有最大的貢獻(xiàn)。研究區(qū)年實(shí)際蒸散發(fā)呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，但不顯著。年降水對(duì)實(shí)際蒸發(fā)量有著重要影響，二者變化呈現(xiàn)出較高的一致性。降水是全年及春季、夏季、秋季實(shí)際蒸發(fā)量變化的主導(dǎo)因素，風(fēng)速是冬季實(shí)際蒸發(fā)量變化的主導(dǎo)因素。
　　通過(guò)對(duì)三站多年徑流分析，三站徑流沒(méi)有顯著性增加或者減少趨勢(shì)。精河站及溫泉站的徑流峰值主要集中在6-8月，而博河站月徑流變化主要集中在冬季，變化較為平緩。變差系數(shù)分析顯示三站處于0.

5、132-0.151之間。
　　構(gòu)建SWAT運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)并在年及月時(shí)間尺度模擬三站徑流，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了校準(zhǔn)、率定及不確定性分析，年徑流、月徑流校準(zhǔn)期內(nèi)的效率系數(shù)Ens在0.7左右，相對(duì)誤差小于15％決定系數(shù)Rz大于0.7，滿足模型模擬精度。不確定性分析表明DEM分辨率和子流域劃分水平對(duì)年徑流影響較小。最后對(duì)氣候變化與土地利用覆被變化對(duì)徑流變化的貢獻(xiàn)進(jìn)行了分離，在精河站，氣候變化對(duì)徑流量的貢獻(xiàn)率為16.4%，而人類活動(dòng)對(duì)徑流量的貢獻(xiàn)

6、率為83.6%。溫泉站，氣候變化對(duì)徑流量的貢獻(xiàn)率為54.7%，而人類活動(dòng)對(duì)徑流量的貢獻(xiàn)率為45.3%。在博樂(lè)站，氣候變化對(duì)徑流量的貢獻(xiàn)率為39.2%，而人類活動(dòng)對(duì)徑流量的貢獻(xiàn)率為60.8%。
　　通過(guò)以干旱指數(shù)為自變量來(lái)表示徑流因變量的變化程度、干旱指數(shù)變化1%，則徑流變化為3.2%-6.8%。基于Cheng公式對(duì)徑流敏感性分析，降雨增加10%，徑流將平均增加5.38%。如果潛在蒸散發(fā)增加10%，徑流平均將減少10.54%。景觀參