土地覆被变化对河源区小流域径流模拟影响分析研究

以颍河源头流域告成集水区为研究区域,根据区域相关规划构建森林覆被、现状覆被以及耕地覆被情景,利用BTOPMC(Block-wise use of TOPMODEL with the Muskingum-Cunge method)模型模拟分析不同土地覆被情景下的径流过程,研究结果表明:研究区域由现状覆被转变为森林覆被会使得流域蒸散发能力增加25.3%,截留蒸发和土壤蒸散发量分别增大13.9%和18.4%,进而导致总径流量、地表径流以及基流量分别减少45.5%、54.6%和42.4%;由现状覆被向耕地覆被转变会导致蒸散发能力和土壤蒸散发量分别减小27.4%和20.9%,进而导致总径流量、地表径流以及基流量分别增加48.2%、63.0%和43.2%.地表径流对土地覆被变化的响应较基流敏感,雨季期间土地覆被变化对径流的影响较枯季显著.     

适度放牧对内蒙古典型草原碳循环的影响

土壤呼吸是草地生态系统碳循环当中最为重要的环节之一,放牧为草地利用最主要的方式,但是放牧利用影响土壤呼吸的方式仍不确定.本研究于2012年和2013年植物生长季,在内蒙古锡林浩特大针茅+羊草典型草原自然放牧区域进行土壤呼吸的监测,旨在探究群落土壤呼吸对放牧利用的响应.结果表明:1)放牧利用显著降低群落多年生草本地上生物量,中度利用显著高于重度利用群落(P0.05);2)重度利用群落土壤呼吸速率显著高于中度利用群落(P0.05),年际间相同利用类型的波动较大,而且存在显著差异性(P0.05);3)年内和年际间,土壤呼吸与土壤各温度指标表现为极显著正相关关系(P0.01),仅2012年与地下20cm含水率存在极显著正相关关系(P0.01);4)放牧利用对群落土壤呼吸的温度敏感性(Q_(10))影响不大,在年内尺度和年际间尺度上重度和中度利用群落的Q_(10)均没有显著差异性(P0.05),其值的变化范围为1.96~2.50.     

羊草根系形态特征对放牧强度的响应——以呼伦贝尔克鲁伦克流域典型草原为研究区域

以呼伦贝尔克鲁伦克流域典型草原作为研究区域,以不同放牧梯度上草原群落代表性物种羊草为研究对象,利用WinRHIZO根系分析系统对不同放牧梯度上羊草根系的形态性状进行对比分析,用SPSS19.0对数据进行方差分析和多重比较。结果显示:放牧强度对羊草根系深度、总根表面积、总根投影面积、根系总体积、根尖数和根平均直径都有明显影响;中度放牧处理下,羊草根系深度、总根表面积、总根投影面积、根系总体积和平均直径都高于轻度放牧和重度放牧,轻度放牧的根尖数高于中度放牧和重度放牧处理;羊草的根系直径和根系体积是反映其对环境干扰最敏感的指标。     

黄土丘陵沟壑区小流域蒸散发的遥感估算——以静宁县魏沟流域为例

利用TM遥感影像和地表热量平衡模型估算静宁县魏沟流域的蒸散发量,并结合地面实测资料进行检验,分析了该流域蒸散发的分布规律,研究了蒸散发量与土地利用、地表参数和地形参数的关系.结果表明,研究区当日蒸散发量为1.13～8.86 mm,平均4.94mm,分布上呈现由西北向东南递增的趋势;不同下垫面的蒸散发能力有一定差别,其中水体和林地的日蒸散发量最大;蒸散发量与INDV和高程等呈线性正相关,而与地表温度呈线性负相关.     

内蒙古大针茅草原植物生产力及其可持续利用研究Ⅲ--植物补偿性生长研究

通过1998～1999年对不同放牧强度下,内蒙古大针茅草原植物净生长量的研究,结果表明:大针茅草原具有明显的补偿生长特性,补偿生长的方式(超补偿、等补偿和欠补偿)取决于生长季前期的降雨量、放牧强度和大针茅的优势度;在降雨量适中的条件下,草群在超轻度放牧下表现等补偿生长;在轻度和中度放牧下表现超补偿生长,中度放牧的超补偿生长量最高,达到25.2 g/m2;在重度放牧下表现欠补偿生长,净生长量比对照减少58 g/m2;大针茅的超补偿生长能力比羊草强,超补偿生长量比羊草高,二者超补偿生长的放牧强度分别在中度和轻度,欠补偿生长分别在重度和中度,糙隐子草的超补偿生长不明显;适度放牧可以增加初夏和盛夏植物的生长量,减少秋季植物的自然死亡速率,提高牧草的净生长量和利用率.     

黑河上游亚高山草地小时尺度蒸散发研究

选择黑河上游天涝池小流域为研究区,亚高山草地为研究对象,利用涡度系统计算2014-2016年小时尺度蒸散发量,选择Penman、FAO Penman-Monteith、FAO Penman、Priestley-Taylor模型模拟研究区亚高山草地小时尺度蒸散发量.结果表明,除Priestley-Taylor模型,其他3...     

刈割及放牧对牧草生长的补偿效应

通过研究青海环湖区高寒草甸草场刈割及放牧对牧草的补偿性生长效应，发现轻度刈割和中度刈割后牧草为超补偿生长，重度刈割后为欠补偿生长；轻度放牧条件下可显著提高牧草总产量，中度放牧条件下基本能保持牧草总产量。     

典型草原不同放牧强度下羊草种群点格局分析

为探讨不同放牧强度如何影响羊草种群空间格局,通过设置围封不放牧(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG)和极重度放牧(EHG)5种放牧强度,使用点格局结合完全空间随机模型、异质泊松模型和泊松聚块模型分析羊草种群的空间格局.研究结果表明:(1)不同放牧强度下,羊草种群空间格局在一定尺度上均表现为聚集分...     

放牧干扰下群落土壤C/N值与草原退化

干扰是有意义的生态学现象,放牧是人类对草地的主要干扰方式之一[1]。本文根据轻度、中度、重度不同放牧梯度上草原群落土壤C、N含量变化,揭示草原群落土壤C/N比与草原荒漠化的关系。     

基于SEBAL模型的冀蒙接壤区ET反演

以位于半干旱地区的冀蒙接壤带为研究对象,利用SEBAL模型和邻近研究区10个气象站点的气象数据,反演得到研究区内各种土地覆被/利用类型的日蒸散规律,并与来自张家口市的蒸散数据作了比较,反演得到的蒸散发精度较高.研究结果表明:1)水体、林地蒸散呈现双峰结构,其他土地覆被/利用类型呈现单峰结构;2)研究区域内日蒸散发量的排序是:林地、水体、草地、居民点、未利用地、耕地、沙地.     

极端土地覆被情景下的水文响应模拟

 以淮河流域为研究对象,选择分布式水文模型HMS,结合GIS技术,构建了分布式陆面-水文耦合模型（LSX-HMS）。利用实测水文资料进行参数率定和模型验证,确定性系数达0.791~0.854,表明该耦合模型在淮河流域具有较好的适用性,能进行土地覆被变化下的水文响应研究。采用极端土地利用/覆被法构建了5种土地覆被情景,利用LSX-HMS模型分析了各情景下的水文过程。结果表明：常绿阔叶林覆被情景下的蒸散发量和径流量变化最为显著,年均蒸散发量增加5.6%,年均径流深减少16.7%;草地覆被情景对增加径流量作用较为显著,年均径流深增加6.9%;在枯水年,草地覆被情景下的土壤含水量变化较为剧烈;对径流量的空间模拟表明：各情景下径流量的空间分布差别较大。研究成果为淮河流域水土资源合理开发利用、调配和管理提供依据。     

基于SEBAL模型的小麦-玉米轮作区蒸散发时空格局及影响因素——以山西省侯马市为例

蒸散发（ET）的精确计算是区域水资源开发保护以及农业发展的重要环节.基于SEBAL模型本研究以Landsat数据和气象数据为基础,计算了2019年山西省侯马市小麦-玉米轮作区农作物典型生育期的ET值,并分析了其时空分布格局及影响因素.结果表明：气象站实测数据与SEBAL模型计算值进行对比,平均绝对误差为0.71 mm/d,平均相对误差为11.58%,均方根误差为0.74 mm/d,SEBAL模型计算精度较高;小麦、玉米在拔节期蒸散发均较大,日均蒸散发分别为6.06、5.48 mm/d;ET在时间上受气象因素影响呈现单峰型变化趋势,具体表现为7月>4月>9月>11月的特征;空间上受地形特征影响整体呈现东南部和西北部偏高,中部与西南部偏低的分布格局;研究区中日照时数为4月与11月蒸散发主导因素,分别占比52.97%、51.63%,相对湿度为7月蒸散发主导因素,占比50.03%,气温则为9月蒸散发主导因素,占比33.95%.     

基于IDL的MODIS影像地表蒸散发参数反演系统

针对水文水资源分析计算所需要的地表蒸散发参数难以获取的问题,利用MODIS遥感影像数据和气象观测数据,采用SEBAL(地表能量平衡)模型,并结合ENVI/IDL二次开发语言构建了流域陆面蒸散发反演系统.以黄河三花间(三门峡一花园口区间)流域为例,编程实现了地表温度、植被指数、水体指数、不透水面指数等蒸散发计算所需相关地表参数的提取和日陆面蒸散发量的计算,并利用IDL的统计分析功能,通过随机采样,综合分析了地表参数与蒸散发量的关系.应用结果表明,该系统具有平台无关性特点,人机交互友好,可作为独立模块加入水文分析等专业系统,有效解决了通用遥感软件缺乏专业信息提取功能的问题.     

基于SEBAL模型的不同覆被条件下区域蒸散发研究

应用遥感技术定量估算区域蒸散发较之传统方法具有很强的经济适用性。基于地表能量平衡原理的SEBAL模型和TM影像数据,结合黄河三角洲具体的土地利用方式和覆被类型,反演计算该地区不同时段的日蒸散发,追踪分析蒸发水分的来源。结果显示:4、6月区域蒸散发均值分别为2.99、4.74 mm。区内地表覆被情况显著影响地面蒸散发,进而影响潜水蒸散。8-9月份的芦苇湿地内,裸地潜水蒸发系数均小于1,芦苇地潜水蒸发系数一般大于1,在地下水埋深为5 cm时,芦苇地潜水蒸发量约为裸地的3倍。黄河三角洲地区潜水常年作为重要水源支持植被的生长发育,该地区开发建设应特别重视潜水与植被之间的相互作用关系与反馈调节机制,积极采取有效的人为调控和管理措施。     

黄河三角洲日蒸散发遥感估算及其空间格局特征分析

 蒸散发是水循环中的一个重要过程,研究蒸散发对农业灌溉、水资源合理利用和地区生态环境的可持续发展均有重要意义。本文基于Landsat TM数据和SEBAL模型,详细介绍了日蒸散发遥感估算的方法,分析了黄河三角洲蒸散发的数值特征和空间格局特征,并在此基础上研究了土地利用类型与蒸散发的关系。结果表明,2009年6月4日黄河三角洲日蒸散发量在0-9.11mm,平均值为5.31mm。蒸散量的空间分异特征较为显著,受下垫面条件的影响突出,高值区主要分布在东部以林地为主的国家级自然保护区和河口区大范围的盐田和养殖池、中部东营市区周边的平原水库区以及南部广饶县的优质农田区域。水体、林草地、建设用地和未利用地的日蒸散发空间分布频率图均呈单峰分布,耕地受作物类型空间分布差异等因素的影响而呈现为较明显的双峰分布。土地利用类型决定了日蒸散发的水平,不同下垫面蒸散发量的日均值从大到小依次为：水体、滩涂、苇地、林草地、耕地、建设用地和未利用地。     

基于遥感双层模型的宝鸡峡灌区日蒸散发估算

本文选取了陕西宝鸡峡灌区为研究区,基于遥感双层模型,选择2000-2011年不同季节典型日的TM 数据,辅以气象观测资料,估算了宝鸡峡灌区典型日蒸散发,分析灌区内日蒸散发的时空分布以及不同土地利用类型日蒸散发季节变化.结果表明,基于遥感双层模型估算半干旱区的日蒸散发是可行的.模拟典型日中,春季晴日灌区日蒸散发约为5.06mm、夏季约为5.36mm、秋季约为4.24mm、冬季约1.03mm,呈单峰型分布,有较好的季节变化特征;不同季节日蒸散发的空间分布差异较大,不同土地利用类型的日蒸散发季节变化特征相似,但略有不同.利用Penman-Monteith公式计算值结合作物系数验证日蒸散发估算精度,其中耕地和林地相对误差约为20%,相关系数R2>0.7,表明遥感反演的日蒸散发精度较高.      

伏牛山地区潜在蒸散发变化特征及成因分析

基于河南省西部22个县市的22个气象站点及相邻的陕西省丹凤县和商南县的2个气象站点2016—2017年的逐日气象数据,运用Penman-Monteith模型,估算伏牛山地区潜在蒸散发量,分析其时空分布特征,并运用相关分析和地理探测器方法探讨其空间差异的主要驱动因素.结果表明:①伏牛山地区年潜在蒸散发量平均值为792.89 mm,空间上呈自南向北递增;春夏两季潜在蒸散发量对全年潜在蒸散发量贡献最大,占全年的71.53%.②该地区潜在蒸散发量具有明显的年内分配特征,整体表现为先增大后减小,最高值出现在7月,最低值出现在1月.③该地区潜在蒸散发量与降水量相关性最大,呈显著的负相关关系;地理探测器结果发现,降水量对潜在蒸散发量空间差异的贡献率最大,且降水量与其他因素的交互作用贡献率显著增大,表明潜在蒸散发量的空间差异是由降水量与其他因素相互作用、共同影响产生的.     

不同生境条件下羊草种群构件的可塑性变化

羊草作为典型的构件植物,在构件及无性系分化上形成许多生态适应特点.通过对不同尺度生境条件下羊草种群构件的观察测定,发现羊草构件的可塑性变化十分明显:[1]在野外的自然条件下,随着生境水分条件的改善,根茎缩短,茎节数减少,而节间距相对稳定;[2]在放牧梯度上,随着放牧加重、退化程度的增加,株高、叶片数、根茎长、茎节数、节间距、单株地上干重存在明显差异,均表现为未放牧显著高于重度放牧;[3]在人工模拟不同干扰的条件下,羊草的构件随着干扰强度的增加存在显著差异.人工模拟与自然环境中放牧梯度上的变化规律不完全一致,主要是由于实验室是盆栽种植,限制了根茎向外延伸.     

载畜率对短花针茅荒漠草原土壤物理特性的影响

放牧对土壤物理特性的影响至关重要.为了研究放牧对土壤物理特性的影响,在内蒙古荒漠草原上开展了不同绵羊载畜率放牧试验.试验采取完全随机区组设计,设置4个不同载畜率处理,3次重复.4个处理分别是对照(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG),相应的载畜率分别是0,0.15,0.30和0.45只羊/(公顷·月).放牧时间为每年6月-11月.从2004年到2006年的放牧期间,每月测定一次土壤含水量和土壤容重,土壤紧实度和机械组成每年秋季测定一次.通过对测定数据的分析表明,土壤表层(0-10cm)的含水量从对照到轻度放牧显著(p＜0.05)增加,然后随着载畜率的增大明显(p＜0.05)降低.土壤容重在不同载畜率条件下没有明显变化(p＞0.05),但土壤紧实度随载畜率的增加显著(p＜0.05)增大.中度和重度放牧显著降低了土壤黏粒的含量(p＜0.05).重度放牧加快了草地土壤水分的损失,进而增加了土壤的紧实度,使草地土壤发生退化.载畜率和土壤水分是影响荒漠草原可持续管理的关键因子,轻度载畜率是实现草地的可持续发展的最适宜载畜率.     

气候变化下乌江流域蒸散发互补关系变化及成因辨识

为了阐明气候变化下乌江流域蒸散发互补关系的变化及其成因,利用乌江思南以上流域1961-2007年的水文、气象资料,验证了该区域蒸散发量存在互补关系;采用蒸散发互补关系模型和两参数月水量平衡模型估算该区域蒸散发量,并分析了气候变化下该区域蒸散发互补关系的变化.结果表明:乌江流域蒸散发互补关系显著,基于互补关系估算的该流域...