检索结果-内蒙古大学图书馆

土地利用/覆被变化对SWAT模型水循环模拟结果的影响研究--以海河流域为例

水力发电学报 2009年第4期28卷 124-129页

作者：欧春平夏军王中根朱新军陆地水循环及地表过程重点实验室中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院研究生院北京100039

土地利用/覆被的变化(Land Use/Land Cover Change,LUCC)直接体现和反映了人类活动的影响程度,它对水循环过程的影响结果十分显著。本文利用SWAT模型定量解析土地利用/覆被变化对蒸发、径流等水循环要素的影响。研究表明,1995-2000年海... 详细信息

土地利用/覆被的变化(Land Use/Land Cover Change,LUCC)直接体现和反映了人类活动的影响程度,它对水循环过程的影响结果十分显著。本文利用SWAT模型定量解析土地利用/覆被变化对蒸发、径流等水循环要素的影响。研究表明,1995-2000年海河流域的土地利用覆被变化很大,土地利用/覆被变化对SWAT模型水循环模拟结果的影响也是很大。人类活动对于海河流域的影响总体上是流域蒸发量在增加、而地表与地下径流和土壤水量在减少。

关键词：水资源土地利用/覆盖变化 SWAT 分布式水文模型水循环分析工具海河流域

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水利工程对年楚河流域农业水资源利用效率和作物生产力的影响

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农业工程学报 2022年第14期38卷 98-107页

作者：花顶胡实莫兴国中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学中丹学院北京101408

水库是水资源调配的主要举措之一,影响着流域生态水文过程和农业生产。满拉水库作为“西藏第一坝”,其兴建与运行对青藏高原的水资源管理与农业发展都具有重要意义。该研究以满拉水库所在的年楚河流域为例,结合SWAT水文模型与遥感影像,... 详细信息

水库是水资源调配的主要举措之一,影响着流域生态水文过程和农业生产。满拉水库作为“西藏第一坝”,其兴建与运行对青藏高原的水资源管理与农业发展都具有重要意义。该研究以满拉水库所在的年楚河流域为例,结合SWAT水文模型与遥感影像,分析了满拉水库蓄水量变化。基于农田水量平衡原理,利用植被界面过程(VegetationInterface Processes,VIP)模型估算了水库调度下流域耕地总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)的变化。采用岭回归定量分析了人类活动(水库灌溉)、气候因子(气温、降水、辐射)以及大气CO_(2)浓度对流域GPP变化的影响。结果表明:1)自满拉水库修建以来,年楚河径流量减少3.78×10^(9)m^(3)/a,其中,66%的水量经由水库调蓄补给灌溉。2)2000-2019年,流域内耕地多年平均GPP在143~853gC/(m^(2)·a)之间,90%以上耕地的GPP呈上升趋势,平均上升速率为5.3 gC/(m^(2)·a2),其中67%以上的区域上升趋势显著(P<0.05)。3)灌溉量增加和大气CO_(2)浓度上升对耕地GPP上升的贡献率分别为43.9%和25.1%,是GPP增加的主导因素。满拉水库的修建不仅显著改变了流域的生态水文过程,更提高了下游农业灌溉水平和作物生产潜力,研究结果对年楚河流域水资源配置及农业规划具有科学参考价值。

关键词：径流灌溉 GPP 满拉水库年楚河流域

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现行普适降水入渗产流模型的比较研究:SCS与LCM

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地理学报 2014年第7期69卷 926-932页

作者：李军刘昌明王中根梁康中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

产流计算是水文模拟的关键环节之一。在一定的空间尺度上,产流是一个十分复杂的非线性过程。目前在不同水文模型中,产流计算并不唯一。本文通过对比同时期提出的LCM模型与SCS模型,基于理论及数值分析发现:(1)SCS模型在其比例相等假设下,... 详细信息

产流计算是水文模拟的关键环节之一。在一定的空间尺度上,产流是一个十分复杂的非线性过程。目前在不同水文模型中,产流计算并不唯一。本文通过对比同时期提出的LCM模型与SCS模型,基于理论及数值分析发现:(1)SCS模型在其比例相等假设下,是LCM模型的一种简单线性化表示。LCM模型更加反映流域宏观产流的非线性。(2)LCM模型参数与SCS模型参数存在严格的数学关系。LCM模型参数的确定可以利用SCS模型参数研究成果。(3)LCM模型参数很容易通过野外实验进行测定,而SCS模型参数很难实测,也可通过LCM模型参数为SCS模型参数确定提供依据。(4)SCS模型揭示了流域产流期内总降雨损失与总降雨量存在倒数线性关系,而LCM模型通过泰勒展开发现具有同样规律。

关键词：降雨入渗产流计算非线性 SCS模型 LCM模型

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基于NDVI的1982—2012年黄河流域多时间尺度植被覆盖变化

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中国水土保持科学 2018年第3期16卷 86-94页

作者：颜明贺莉王随继郑明国孙莉英许炯心中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

气候变化和人类活动引起黄河流域的植被覆盖发生了明显变化,需要从多时间尺度对这一变化的时空差异进行研究,目的是对比植被覆盖变化在不同时间尺度上的异同,确定某一时间尺度的趋势性变化是否具有代表性。基于GIMMS和MODIS 2种处理后的... 详细信息

气候变化和人类活动引起黄河流域的植被覆盖发生了明显变化,需要从多时间尺度对这一变化的时空差异进行研究,目的是对比植被覆盖变化在不同时间尺度上的异同,确定某一时间尺度的趋势性变化是否具有代表性。基于GIMMS和MODIS 2种处理后的NDVI数据集,通过趋势性检验、相关分析和统计等方法,分析了黄河流域植被覆盖在不同时间尺度下的空间特征,以及不同时间尺度植被覆盖的趋势性变化,并探讨了不同时间尺度间植被覆盖趋势性变化的关系。结果表明:1)黄河流域NDVI的空间分布总体特征为西北小,东南大,从西北向东南逐渐增大。夏秋2季和冬秋2季的空间分布特征分别具有比较高的相似性。2)1982—2012年,黄河流域NDVI在年际时间序列上具有增加趋势的区域所占比例较高,季节上仅冬春2季存在一部分区域表现出一定的增加趋势,而夏秋2季具有增加趋势的区域较少,3月和10月是具有增加趋势的区域高于其他月份;3)年尺度的趋势性表现是由多个月份贡献所致,而季节的变化主要是单个月份的影响,冬季呈现出增加性趋势主要来源于2月植被增加的贡献,而10月的植被增加趋势却未能使得秋季表现出明显的增加趋势。黄河流域植被覆盖的变化在不同的时间尺度上具有明显差异,NDVI年尺度的增加趋势并未完全体现在所有的季节里,而NDVI表现出增加趋势的月份也以冷暖转换的季节为主;因此,年尺度NDVI的趋势分析结果并不能完全代表别的时间尺度的趋势性,在分析黄河流域的NDVI年尺度趋势性变化时,不仅要说明年尺度的趋势性变化,还需要在季度和月尺度上作进一步的计算和验证。

关键词：黄河流域 NDVI 不同时间尺度 Mann-Kendall

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基于水循环视角的海绵城市系统及研究要点解析

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地理学报 2020年第9期75卷 1831-1844页

作者：杨默远刘昌明潘兴瑶梁康北京市水科学技术研究院北京100048 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

海绵城市建设的本质是城市水系统的重构,明晰海绵城市系统所涉及的水循环过程是海绵城市研究中最根本、最重要的问题。以海绵城市建设区为研究对象,本文定义了海绵城市系统的内涵,明确海绵城市系统的输入项与输出项,探讨了基于海绵城市... 详细信息

海绵城市建设的本质是城市水系统的重构,明晰海绵城市系统所涉及的水循环过程是海绵城市研究中最根本、最重要的问题。以海绵城市建设区为研究对象,本文定义了海绵城市系统的内涵,明确海绵城市系统的输入项与输出项,探讨了基于海绵城市系统的城市水循环过程,即海绵城市建设区"大气水—地表水—土壤水—管网水—地下水"转化过程。分别从明确海绵城市建设区的降水与污染物输入、掌握典型海绵设施的径流及污染物转化过程、重视排水管网径流监测与汇流特征参数确定、准确分析海绵城市建设区的径流及污染物外排过程、综合评估海绵城市建设的生态与地下水回补效益共5个方面,系统梳理了海绵城市系统的研究现状及未来的研究要点,以期为海绵城市建设的基础理论研究与工程实践提供启发和帮助,促进中国城镇化转型发展。

关键词：海绵城市城市水文学海绵设施城市水循环水系统

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海河流域水污染及水资源短缺对经济发展的影响

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资源科学 2006年第2期28卷 2-7页

作者：夏军黄浩中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室

海河流域地处华北平原,是我国七大流域之一,在全国有着重要的作用,但近20年来生态环境严重恶化,与流域的经济发展极其不相适应。本文采用可计算一般均衡模型(Computable General Equilibrium,即CGE)分析了海河流域水污染以及缺水对经济... 详细信息

海河流域地处华北平原,是我国七大流域之一,在全国有着重要的作用,但近20年来生态环境严重恶化,与流域的经济发展极其不相适应。本文采用可计算一般均衡模型(Computable General Equilibrium,即CGE)分析了海河流域水污染以及缺水对经济发展的影响,将水资源作为生产要素加入生产函数中,同时将水污染作为一个单独的污染处理部门,通过扩展的投入产出表分析水资源、水污染治理部门与其他经济部门之间的投入产出关系,进而建立CGE均衡模型。研究表明:海河流域水污染十分严重,和流域水资源短缺相比,水污染控制显得更为迫切。情景分析结果说明,通过流域的水污染治理,尽管传统意义的GDP有所减少,但绿色GDP呈增长趋势,社会经济朝良性循环方向发展。

关键词： CGE模型海河流域水污染水资源短缺绿色GDP

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极端降水条件下白洋淀主淀区水化学特征及水质变化

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湖泊科学 2022年第6期34卷 1968-1979页

作者：韩玉丽卜红梅中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程院重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

极端降水是影响水环境质量的重要气象因素之一,随着全球气候变暖,极端降水事件的频率和量级呈显著上升的趋势,对湖泊水化学和水环境产生了深刻的影响.白洋淀是华北地区重要的湖泊型湿地和生态功能区,为查明极端降水条件下白洋淀主淀区... 详细信息

极端降水是影响水环境质量的重要气象因素之一,随着全球气候变暖,极端降水事件的频率和量级呈显著上升的趋势,对湖泊水化学和水环境产生了深刻的影响.白洋淀是华北地区重要的湖泊型湿地和生态功能区,为查明极端降水条件下白洋淀主淀区的水化学和水质特征,本研究利用Piper三线图、Gibbs图和多元统计方法阐明了白洋淀极端降雨后的水化学特征、氢氧稳定同位素特征和水质空间变化,揭示了极端降水条件对白洋淀主淀区水化学和水质的影响.结果表明:(1)在极端降水条件下,白洋淀主淀区湖水呈弱碱性,水化学类型主要为Ca-HCO_(3)·SO_(4)型,极端降水减弱了蒸发结晶作用和人类活动等因素对白洋淀主淀区湖水水化学组成的影响.极端降水是导致白洋淀主淀区pH、电导率和总溶解性固体发生大幅度变化的原因之一.(2)极端降水条件下白洋淀主淀区湖水的δ^(2)H和δ^(18)O值的范围分别为-60.86‰~-35.01‰和-8.84‰~-3.45‰,其值均与水深呈显著负相关.极端降水使得白洋淀主淀区湖水的氢、氧稳定同位素贫化,但对其空间分布的影响不大,湖水氢、氧同位素关系受降水本身氢、氧同位素关系的影响更为强烈.强降水引起白洋淀的水深突然增加,导致湖水受到的蒸发分馏作用影响减弱.(3)极端降水增加了面源污染扩散的速度,导致白洋淀主淀区湖水中的氨氮、硝态氮和总磷等营养物质浓度升高,白洋淀大气降水中的氨氮也可能导致极端降水条件下主淀区湖水中氨氮浓度升高,而上游水库为了应对强降雨事件进行的调蓄放水使得白洋淀东北部水质有所改善.该研究为白洋淀的生态修复治理和雄安新区的生态系统管理提供了科学依据.

关键词：极端降水水化学特征氢、氧稳定同位素水质白洋淀

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华北平原蒸散和GPP格局及其对气候波动的响应

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地理学报 2011年第5期66卷 589-598页

作者：莫兴国刘苏峡林忠辉邱建秀中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

华北平原水资源不足影响农业和经济的可持续发展,威胁国家的粮食安全。有效地预测区域的蒸散量和用水效率是合理配置农业和生态用水的前提。本文发展了一个基于遥感植被指数的蒸散和植被生产力模型,利用MODIS遥感信息模拟了华北平原2000... 详细信息

华北平原水资源不足影响农业和经济的可持续发展,威胁国家的粮食安全。有效地预测区域的蒸散量和用水效率是合理配置农业和生态用水的前提。本文发展了一个基于遥感植被指数的蒸散和植被生产力模型,利用MODIS遥感信息模拟了华北平原2000-2009年的蒸散和第一性生产力(GPP)。结果表明,年和生长季累积蒸散和GPP的分布具有纬度地带性,冬小麦季则更为明显。水分盈亏分析表明,降水显著低于蒸散的地区主要分布在黄河流域以北,南部地区降水有盈余。年尺度上,黄河以北地区水分亏缺0～300mm;在小麦生长发育期,几乎全区水分亏缺0～400mm;在玉米生长发育期,黄河以北地区水分亏缺0～100mm。此外,蒸散和GPP的年际变化明显,既受气候波动的影响,也受植被的动态响应调节。

关键词：植被指数蒸散植被生产力华北平原气候

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大气CO_(2)浓度增加对中国区域植被蒸腾的影响

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地球科学进展 2021年第8期36卷 826-835页

作者：田静中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

近几十年来,人类活动带来的化石燃料燃烧和工业过程引起了全球大气CO_(2)浓度的显著增长,带来了一系列生态和环境问题,其中对地表蒸散发的影响就是一个重要方面。地表蒸散发及其分量植被蒸腾是能量和水量平衡的重要组分,直接影响着陆气... 详细信息

近几十年来,人类活动带来的化石燃料燃烧和工业过程引起了全球大气CO_(2)浓度的显著增长,带来了一系列生态和环境问题,其中对地表蒸散发的影响就是一个重要方面。地表蒸散发及其分量植被蒸腾是能量和水量平衡的重要组分,直接影响着陆气相互作用和水循环系统。由于大气CO_(2)浓度增加可通过减小叶片气孔导度从而抑制植被蒸腾,为量化这一影响,基于碳水耦合的蒸散发模型PML-V2和CMIP6的大气CO_(2)浓度时空序列驱动数据,分别进行了考虑和不考虑大气CO_(2)浓度逐年增加情况下的2组植被蒸腾模拟试验。通过对比2组结果分析了2001—2014年大气CO_(2)浓度增加对中国区域植被蒸腾的影响。研究结果显示,在季节上,夏季大气CO_(2)浓度增加对植被蒸腾的抑制作用最小,冬季最大;在数量级上,2001—2014年大气CO_(2)浓度引起植被蒸腾变化在0~5%;不同生态系统比较而言,森林、耕地和灌丛生态系统受CO_(2)浓度增加引起植被蒸腾的减小量较大,14年间减小量为15~20 mm/a,而草地下降最小,约5 mm/a;在空间上,我国中东部受影响最大;CO_(2)浓度引起植被蒸腾变化最敏感的区域是我国东南部地区。

关键词：大气CO_(2)浓度植被蒸腾 PML-V2模型

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降水—植被耦合关系及其对黄土高原侵蚀的影响

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地理学报 2006年第1期61卷 57-65页

作者：许炯心中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

降水、植被与侵蚀过程三者之间关系的研究,是地表过程领域中重要的科学问题,迄今未能完全解决。通过对黄土高原地区大量实测资料的分析,揭示了森林覆盖率和降雨侵蚀力随年降水量的非线性变化。发现了森林覆盖率随年降水变化过程中的临界... 详细信息

降水、植被与侵蚀过程三者之间关系的研究,是地表过程领域中重要的科学问题,迄今未能完全解决。通过对黄土高原地区大量实测资料的分析,揭示了森林覆盖率和降雨侵蚀力随年降水量的非线性变化。发现了森林覆盖率随年降水变化过程中的临界点,即当年降水小于450mm时,森林覆盖率很小且基本上不随年降水而变化;当年降水大于450mm以后,森林覆盖率随年降水的增大而急剧增大。同时还发现,降雨侵蚀力随年降水量的变化过程也存在着两个临界点。当年降水量小于300mm时,降雨侵蚀力很小且基本上不随年降水而变化;当年降水量超过300mm时,降雨侵蚀力随年降水量的增大而迅速增大;当年降水量大于530mm以后,降雨侵蚀力随年降水量增大的速率进一步加大。从分析与上述各临界点相联系的植被抗蚀力和降雨侵蚀力的对比关系入手,解释了黄土高原地区侵蚀强度随年降水变化的非线性图形,即随年降水的增大,侵蚀强度先是增大并达到峰值,然后再减小。并讨论了上述各个临界点对于黄土高原侵蚀治理的应用意义。

关键词：侵蚀植被降水地貌临界值黄土高原

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