【目的】量化气候变化及大规模植被恢复对流域水文的影响,以期实现考虑流域水资源和生态效益权衡的林草优化配置。【方法】以海河流域的植被恢复典型子流域清水河为对象,基于半分布式水文模型(soil and water assessment tool,SWAT)和...【目的】量化气候变化及大规模植被恢复对流域水文的影响,以期实现考虑流域水资源和生态效益权衡的林草优化配置。【方法】以海河流域的植被恢复典型子流域清水河为对象,基于半分布式水文模型(soil and water assessment tool,SWAT)和情景模拟,定量评估气候变化和植被恢复对水文的影响。【结果】1)1969—2015年,清水河流域年均降水量呈不显著减少趋势(P>0.05),每10年减少1.70 mm;年均气温呈显著上升趋势(P<0.01),每10年增加0.30℃;年潜在蒸散呈不显著增加趋势(P>0.05),每10年增加7.30 mm;年径流深呈显著下降趋势(P<0.01),每10年减少5.80 mm。2)1985年与2015年两期土地利用相比发现,草地恢复为林地和耕地恢复为草地是主要植被恢复形式。3)率定后的SWAT模型可以较好地模拟清水河流域的水文变化,率定期和验证期的纳什效率系数NSE分别为0.69和0.77,决定系数R^(2)分别为0.69和0.77,百分比偏差PBIAS分别为-0.40%和-6.00%,均方根差与标准差的比值RSR分别为0.56和0.48。4)与基准期(1984—1993年)相比,植被恢复期(2006—2015年)的流域地表径流和壤中流因气候变化分别增加0.31和0.08 mm,因植被恢复分别减少1.43和0.46 mm,气候变化和植被恢复使流域土壤含水量减少且贡献分别为42.72%和57.28%,使流域实际蒸散增加且贡献分别为87.47%和12.53%。5)草地造林后实际年蒸散增加12.62 mm,年地表径流、壤中流和土壤含水量分别减少6.47、3.38和10.06 mm;退耕还草后年地表径流减少8.11 mm,实际年蒸散量、壤中流和土壤含水量分别增加7.27、1.21和4.37 mm。【结论】清水河流域不同水文指标对气候变化和植被恢复的响应不同,植被恢复是地表径流、壤中流、土壤含水量减少的主要驱动因素,实际蒸散增加的主要驱动因素是气候变化;不同植被恢复类型对水文的影响有显著差异,草地恢复为林地后耗水增加,退耕还草后可以保留更多降水。在水资源紧缺地区开展植被恢复,需要充分权衡不同植被类型的水文调节功能,从而制定可持续的适应性流域管理措施。展开更多
