利用NCAR最新的公用陆面模式CLM3.0,通过数值模拟初步研究了植被叶面积指数(LAI,leaf area index)异常变化对陆面状况的可能影响,结果表明,植被LAI的异常变化能够引起地表能量平衡、地表水循环等陆面状况的异常。(1)植被LAI的异常变化...利用NCAR最新的公用陆面模式CLM3.0,通过数值模拟初步研究了植被叶面积指数(LAI,leaf area index)异常变化对陆面状况的可能影响,结果表明,植被LAI的异常变化能够引起地表能量平衡、地表水循环等陆面状况的异常。(1)植被LAI的异常变化主要影响太阳辐射在植被与地表之间的分配,以及地表的感热、潜热通量。植被LAI增大,能够引起植被吸收的太阳辐射增加,而到达土壤表面的太阳辐射减小,并导致植被的蒸发、蒸腾潜热通量增加,造成地表的蒸发潜热和感热通量不同程度的减小。(2)植被LAI增大时,植被对降水的拦截和植被叶面的蒸发增大,植被的蒸腾作用也明显增强;植被LAI增加会使得热带地区各个季节的土壤表面蒸发、地表径流减小,而土壤湿度有所增加;LAI增加造成中高纬度地区土壤蒸发的减少主要出现在夏季;LAI增加还能够引起中高纬地区冬、春积雪深度不同程度的增加,造成春末、夏初地表径流的增加。(3)植被LAI增加能够使得叶面和土壤温度有所下降,但植被LAI的变化对叶面、土壤温度的影响相对较小。展开更多
在人类活动导致的生态环境问题中,土地利用格局变化对区域生态安全起着决定性作用。选择我国乃至在世界上都罕见的多沙、粗沙、强烈水土流失的黄河皇甫川流域作为研究区域,针对土壤侵蚀和生态用水这两大影响流域生态安全的关键问题,开...在人类活动导致的生态环境问题中,土地利用格局变化对区域生态安全起着决定性作用。选择我国乃至在世界上都罕见的多沙、粗沙、强烈水土流失的黄河皇甫川流域作为研究区域,针对土壤侵蚀和生态用水这两大影响流域生态安全的关键问题,开展土地利用变化模拟、土壤侵蚀3S监测、适宜植被盖度估算、土壤侵蚀情景模拟、土地利用格局优化等方面的综合研究。结果表明:(1)土地利用格局变化是导致土壤侵蚀变化的重要因素。从1987年到2015年,建筑用地、林地和灌丛面积增加,水域、沙地和裸砒砂岩面积减少,导致流域年平均土壤侵蚀模数由16160.72 t km-2a-1降至9710.72 t km-2a-1。(2)土地利用类型与土壤侵蚀模数密切相关并存在一定规律。6种不同土地利用类型多年平均土壤侵蚀模数的大小顺序为:裸砒砂岩>沙地>耕地>草地>林地>灌丛,表明灌、林措施是流域植被恢复和土壤侵蚀减少的首选。(3)土地利用结构和空间格局优化有助于提升区域生态安全水平。在优化格局下,2007年和2015年土壤侵蚀模数比优化前分别减少5469.57 t km-2a-1和5432.77 t km-2a-1,优化后2015年土壤侵蚀模数仅为4277.95 t km-2a-1,低于流域自然侵蚀临界值或允许土壤侵蚀模数5300 t km-2a-1,优化土地利用格局成为加强流域生态环境建设的重要途径。展开更多
文摘利用NCAR最新的公用陆面模式CLM3.0,通过数值模拟初步研究了植被叶面积指数(LAI,leaf area index)异常变化对陆面状况的可能影响,结果表明,植被LAI的异常变化能够引起地表能量平衡、地表水循环等陆面状况的异常。(1)植被LAI的异常变化主要影响太阳辐射在植被与地表之间的分配,以及地表的感热、潜热通量。植被LAI增大,能够引起植被吸收的太阳辐射增加,而到达土壤表面的太阳辐射减小,并导致植被的蒸发、蒸腾潜热通量增加,造成地表的蒸发潜热和感热通量不同程度的减小。(2)植被LAI增大时,植被对降水的拦截和植被叶面的蒸发增大,植被的蒸腾作用也明显增强;植被LAI增加会使得热带地区各个季节的土壤表面蒸发、地表径流减小,而土壤湿度有所增加;LAI增加造成中高纬度地区土壤蒸发的减少主要出现在夏季;LAI增加还能够引起中高纬地区冬、春积雪深度不同程度的增加,造成春末、夏初地表径流的增加。(3)植被LAI增加能够使得叶面和土壤温度有所下降,但植被LAI的变化对叶面、土壤温度的影响相对较小。
文摘在人类活动导致的生态环境问题中,土地利用格局变化对区域生态安全起着决定性作用。选择我国乃至在世界上都罕见的多沙、粗沙、强烈水土流失的黄河皇甫川流域作为研究区域,针对土壤侵蚀和生态用水这两大影响流域生态安全的关键问题,开展土地利用变化模拟、土壤侵蚀3S监测、适宜植被盖度估算、土壤侵蚀情景模拟、土地利用格局优化等方面的综合研究。结果表明:(1)土地利用格局变化是导致土壤侵蚀变化的重要因素。从1987年到2015年,建筑用地、林地和灌丛面积增加,水域、沙地和裸砒砂岩面积减少,导致流域年平均土壤侵蚀模数由16160.72 t km-2a-1降至9710.72 t km-2a-1。(2)土地利用类型与土壤侵蚀模数密切相关并存在一定规律。6种不同土地利用类型多年平均土壤侵蚀模数的大小顺序为:裸砒砂岩>沙地>耕地>草地>林地>灌丛,表明灌、林措施是流域植被恢复和土壤侵蚀减少的首选。(3)土地利用结构和空间格局优化有助于提升区域生态安全水平。在优化格局下,2007年和2015年土壤侵蚀模数比优化前分别减少5469.57 t km-2a-1和5432.77 t km-2a-1,优化后2015年土壤侵蚀模数仅为4277.95 t km-2a-1,低于流域自然侵蚀临界值或允许土壤侵蚀模数5300 t km-2a-1,优化土地利用格局成为加强流域生态环境建设的重要途径。
