【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
以滦河流域为研究区,利用1985和2000年土地利用数据,结合SWAT分布式水文模型定量评价了流域土地利用/覆被变化的水文效应,并分析了流域地表径流变化与主要景观类型的响应关系。结果表明:SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型可以...以滦河流域为研究区,利用1985和2000年土地利用数据,结合SWAT分布式水文模型定量评价了流域土地利用/覆被变化的水文效应,并分析了流域地表径流变化与主要景观类型的响应关系。结果表明:SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型可以较好地模拟滦河流域的月流量过程,在研究区具有较好的适用性;1985—2000年流域林地向草地和耕地的转变导致流域年均地表径流和总径流量分别增加了12.6%和5.1%;并使得流域年均地表径流变化空间差异显著,整体呈增加趋势,且主要受到林地变化的影响,而在三道河子以上集水区地表径流的变化则主要受到耕地景观的影响。合理规划土地利用格局,对于流域水资源可持续利用具有重要意义。展开更多
文摘以滦河流域为研究区,利用1985和2000年土地利用数据,结合SWAT分布式水文模型定量评价了流域土地利用/覆被变化的水文效应,并分析了流域地表径流变化与主要景观类型的响应关系。结果表明:SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型可以较好地模拟滦河流域的月流量过程,在研究区具有较好的适用性;1985—2000年流域林地向草地和耕地的转变导致流域年均地表径流和总径流量分别增加了12.6%和5.1%;并使得流域年均地表径流变化空间差异显著,整体呈增加趋势,且主要受到林地变化的影响,而在三道河子以上集水区地表径流的变化则主要受到耕地景观的影响。合理规划土地利用格局,对于流域水资源可持续利用具有重要意义。
