【摘要】：生態(tài)恢復(fù)是積極響應(yīng)我國生態(tài)文明建設(shè)的工程之一,近年來,毛里湖受到自然因素和許多不合理的人為因素破壞的影響,改變了流域下墊面特性,進而使得土地退化、植被破壞、水土流失加劇、水資源狀況的日漸惡劣對區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成了巨大破壞,生態(tài)恢復(fù)迫在眉睫。在生態(tài)文明建設(shè)和開展植被恢復(fù)工程的背景下,探索其覆被變化對流域生態(tài)水文效應(yīng)的影響具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。本研究以湖南津市毛里湖周家港溪小流域為研究對象,在流域現(xiàn)狀植被基礎(chǔ)上規(guī)劃建立不同的小流域植被恢復(fù)情景;選取SWAT生態(tài)水文模型作為研究工具,在ArcGIS軟件平臺的支持下構(gòu)建周家港溪小流域的模型數(shù)據(jù)庫;基于1980～2010年流域日均氣象數(shù)據(jù),運用SWAT模型模擬周家港小流域現(xiàn)狀植被格局及不同植被恢復(fù)情景下一年的生態(tài)水文過程;通過定量計算并分析各個植被情景方案下的水文要素效應(yīng)情況,從生態(tài)水文學(xué)與植被恢復(fù)學(xué)的角度闡析土地利用及植被格局變化對流域生態(tài)水文過程的影響與調(diào)控機制;并對各植被恢復(fù)情景的生態(tài)水文效應(yīng)進行顯著性檢驗,旨在為毛里湖周家港溪植被生態(tài)恢復(fù)選擇生態(tài)水文效應(yīng)較優(yōu)的方案。本文的主要研究結(jié)論如下:從不同情景方案對流域生態(tài)水文過程的結(jié)果顯示,年蒸散發(fā)增加量、地表徑流量、產(chǎn)沙量的消減作用均以情景5最為顯著,其次為情景2,第三為情景3,最后為情景4。情景2年蒸散發(fā)增加7.62mm,年地表徑流減少了 8.33mm,年產(chǎn)沙量減少了0.63 hm2;情景3的年蒸散發(fā)增加了 8.53mm,年地表徑流減少了8.18mm,年產(chǎn)沙量減少了0 62t/hm2;情景4的年蒸散發(fā)增加了 7.15mm,年地表徑流減少了 6.31mm,年產(chǎn)沙量減少了 0.53t/hm2;情景5的年蒸散發(fā)增加了17.62mm,年地表徑流減少了 30.16mm,年產(chǎn)沙量減少了 2.27t/hm2。結(jié)果表明:從年內(nèi)不同情景方案總的生態(tài)水文效應(yīng)而言,情景2、情景3、情景4和情景5的生態(tài)水文效應(yīng)都強于情景1的生態(tài)水文效應(yīng),對流域采取退耕還林、建立森林濕地等植被生態(tài)恢復(fù)措施可增加流域蒸散發(fā)并對泥沙量減少都有積極作用,提高生態(tài)水文效益。從不同情景方案對流域生態(tài)水質(zhì)過程的結(jié)果顯示,有機氮、有機磷負荷量的消減作用均以情景5最為顯著,其次為情景2,第三為情景3,最后為情景4。情景2有機氮、有機磷負荷量分別減少了 0.70KgN/hm2、0.09Kg P/hm2;情景3的有機氮、有機磷負荷量分別減少了 0.68KgN/hm2、0.08KgP/hm2;情景4的有機氮、有機氮負荷量分別減少了 0.58KgN/hm2、0.07KgP/hm2;情景5的有機氮、有機磷負荷量分別減少了 2.41KgN/hm2、0.30KgP/hm2。綜上所述,從不同植被生態(tài)恢復(fù)方案下生態(tài)水文水質(zhì)過程和的水文效應(yīng)比較分析,最后均得出一致結(jié)論:各植被恢復(fù)方案中,生態(tài)水文效應(yīng)較優(yōu)的恢復(fù)方案為情景5,其次為情景2,第三為情景3,較差的為情景4。
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X143;X171.4
【圖文】：

模型將流域劃分為多個單元，建立了各單元的水文物理概念模型，每逡逑個水文循環(huán)過程都被模塊化模擬，并完成了坡面徑流的計算，最后通過河網(wǎng)有機逡逑地將單元流域連接在一起，ＳＷＡＴ模型單元結(jié)構(gòu)如圖２．２所示。逡逑ＳＷＡＴ模型使用類似于ＨＹＭＯ模型的命令來控制流域徑流和物理化學(xué)物質(zhì)逡逑的計算，首先通過子流域指令，計算每個網(wǎng)格單元的凈雨量，執(zhí)行分布式產(chǎn)流量逡逑計算；其次通過疊加指令，將模型所需相關(guān)數(shù)據(jù)資料輸入；最后通過匯流指令，逡逑計算出出口斷面部分的流量，并實現(xiàn)河網(wǎng)與水庫的匯流過程。ＳＷＡＴ模型因其兼逡逑容性，使得指令代碼可以根據(jù)需求進行拓展。逡逑ＳＷＡＴ模型的參數(shù)較多，模型的輸入數(shù)據(jù)主要有數(shù)字高程地圖（ＤＥＭ）、逡逑土地利用／覆被分布圖、土壤類型圖、土地利用屬性數(shù)據(jù)、土壤屬性數(shù)據(jù)、水文逡逑和氣象站點的空間分布信息、氣象數(shù)據(jù)、水文水質(zhì)數(shù)據(jù)、土地管理信息等。逡逑１５逡逑

規(guī)劃方案假設(shè)一個較優(yōu)的土地覆被格局情景，即以現(xiàn)狀土地利用覆被狀況為逡逑基礎(chǔ)，保持流域范圍內(nèi)的居民點和水域不變，將溪溝沿岸的部分耕地、水田退耕逡逑還林，實現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)，如圖２．４所示。逡逑２．３．２．２調(diào)整規(guī)劃方案（情景３、情景４邋）逡逑在規(guī)劃方案的基礎(chǔ)上進行調(diào)整，得到兩個調(diào)整方案，具體方案如下：逡逑（１）

■服點邐—逡逑圖２．６調(diào)整方案二（情景４）逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．６邋Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ邋ｐｒｏｊｅｃｔ邋ｔｗｏ邋（邋Ｓｃｅｎａｒｉｏ邋ｆｏｕｒ）逡逑２６逡逑

【參考文獻】

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本文編號：2768303