變化環(huán)境下瀾滄江流域植被與水文相互作用機制研究.pdf

1、瀾滄江位于中國西南部，地跨青海、西藏、云南三省，出境后稱湄公河，是中國重要的跨界河流之一。瀾滄江水資源豐富，但受到地形復雜，流域內(nèi)社會經(jīng)濟發(fā)展相對較為緩慢等因素的制約，水資源的開發(fā)利用程度低。流域內(nèi)自然條件南北差異較大，植被分布也大不相同。受到氣候變化和人類活動的共同影響，流域的植被水文過程正在發(fā)生深刻的變化。為了滿足流域內(nèi)社會經(jīng)濟進一步發(fā)展的要求，一方面需要對瀾滄江的水資源進行進一步的開發(fā)，另一方面需要對流域內(nèi)的植被生態(tài)資源進行保護。

2、對瀾滄江流域植被水文關(guān)鍵過程的相互作用機制進行識別，是維持流域水資源的平衡性與可持續(xù)性，在不損害水的生態(tài)環(huán)境保護功能的同時滿足國民生產(chǎn)生活用水的重要前提。
　　 本文運用生態(tài)水文數(shù)值模擬技術(shù)、遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)，以全球植被通用陸面模型(CLM-DGVM模型)和水分與能量過程模型(WEP模型)為基礎，根據(jù)生態(tài)水文模擬技術(shù)框架的指導，選取相應的植被過程和水文過程模塊進行二次開發(fā)，建立了瀾滄江流域植被水文相互作用過程數(shù)值模擬模型。

3、通過對模型進行水文過程和植被過程校驗，模型取得了較好的模擬結(jié)果。在植被水文模型的支持下，對瀾滄江流域的植被水文過程進行歷史還原模擬和變化環(huán)境的情景模擬。通過對模擬結(jié)果進行對比分析，對瀾滄江流域植被水文關(guān)鍵過程的相互作用機制進行了闡述，主要研究成果如下：
　　 (1)瀾滄江流域內(nèi)各個植被水文要素的時空分布規(guī)律較為一致。各要素的年際變化較小，無明顯規(guī)律。年內(nèi)變化季節(jié)性明顯，各要素值在夏季較高，5月～10月的降水量和徑流量占全年的80

4、％以上。各要素空間分布呈南多北少的分布規(guī)律，且冬季南北差異比夏季更大。
　　 (2)瀾滄江流域內(nèi)各個植被水文要素的相互作用規(guī)律體現(xiàn)在月尺度，各要素之間通過了0.01水平的相關(guān)性檢驗。4月～8月降水和溫度的增加有利于植被光合作用的進行，對植被生長有促進作用。植被要素的增長既促進了蒸發(fā)量的上升，又提高了土壤的持水能力，匯入河道的水量相對較少，徑流量的上升滯后于降水量的上升。9月～11月降水和溫度降低，植被衰敗落葉，土壤持水能力減弱，

5、土壤水通過地下徑流匯入河道。由于得到地下水的補給，徑流量的下降也滯后于降水。徑流量的年內(nèi)分布曲線比降水滯后一個月左右。
　　 (3)選取大氣CO2濃度、氣溫和降水三個要素的變化描述溫室氣體排放增加、氣候變暖和干旱洪澇事件頻發(fā)的環(huán)境變化。情景模擬的結(jié)果表明，以上三個要素在一定范圍內(nèi)的升高對植被生長有促進作用，上升幅度過大則會造成植被的衰敗和死亡。降水量的減少則會使其余植被水文要素隨之減少。當多要素同時變化時，以上三個要素按照影響權(quán)