植被變化與水的關(guān)系一直是生態(tài)水文學領(lǐng)域的焦點問題。但對于不同尺度流域植被變化可能造成的水文影響及其影響機制仍存在諸多爭議。針對小流域植被變化的水文響應已有較為一致的結(jié)論。相比之下,由于大流域缺少高質(zhì)量的降水及水文數(shù)據(jù),且缺乏適宜的方法來剔除諸如氣候變異、人類活動等其它干擾因素對水文的影響,大流域徑流量對植被變化的響應定量存在難度。同時,由于缺乏合適的指標評價植被變化的水文響應,探究氣候梯度、植被變化、地形地貌、土壤條件和景觀格局等因素對生態(tài)水文過程的影響成為了生態(tài)水文學研究中的難點與熱點。本研究以中國境內(nèi)14個大流域為研究對象,采用非參數(shù)檢驗Kendall秩次相關(guān)檢驗對研究區(qū)氣象、水文和植被序列的變化趨勢進行檢驗。改進單流域法,定量植被變化、氣候變異和其他因素對季節(jié)/年徑流影響量。引入生態(tài)水文敏感度概念,根據(jù)徑流對植被變化的響應量計算生態(tài)水文敏感度并對比不同氣候類型、主導土壤類型、水文類型流域的響應差異。探究流域異質(zhì)性因子與生態(tài)水文敏感度的關(guān)系,并基于氣候、植被、地形、土壤和景觀等流域異質(zhì)性因子建立生態(tài)水文敏感度預測模型。對生態(tài)水文敏感度及其影響因子的探究將為氣候變化背景下流域水資源與水環(huán)境的可持續(xù)性綜合管理提供決策依據(jù)和參考。本研究主要結(jié)論如下:(1)利用研究區(qū)出口水文站觀測數(shù)據(jù)、周圍氣象站點的氣象數(shù)據(jù)和植被遙感產(chǎn)品數(shù)據(jù)分析表明,在全球氣候變暖的大背景下,大部分研究區(qū)季節(jié)/年平均溫度、最高溫度和最低溫度出現(xiàn)不同程度的顯著升高(α0.05);研究區(qū)降雨量和實際蒸散發(fā)變化趨勢不顯著(α0.05);存在雨季(生長季)植被增加,徑流減少的變化趨勢。(2)基于改進型單流域法,分析表明植被變化引起各研究區(qū)季節(jié)徑流發(fā)生顯著變化。植被變化對雨季徑流的影響主要與主導植被類型和植被變化類型有關(guān)。植被減少使得湘水、雜谷腦上游、雜谷腦和更張流域雨季徑流分別增加28.5mm、20.6mm、1.9mm和44.7mm;東川雨季徑流減少1.4mm。植被增加使得平江、湯旺河、黑水河上游、黑水河、工布江達、涇川和lm河雨季徑流減少21.3mm、52.9mm、97.0mm、104.7mm、8.4mm、37.2mm和18.8mm;使西南岔河和合水川流域雨季徑流增加31.9mm和0.6mm。在旱季,研究區(qū)土壤水分和地下水存儲量的差異是導致旱季徑流對植被變化響應存在差異的原因。植被減少使平江、雜谷腦上游、雜谷腦、更張、東川和涇川流域旱季徑流增加;使湯旺河、西南岔河和lm河旱季徑流減少。植被增加則使湘水、黑水河上游、黑水河、工布江達和合水川流域旱季徑流增加,且未發(fā)現(xiàn)植被增加使旱季徑流減少。氣候變異和植被變化對徑流的影響可能相互抵消,也可能產(chǎn)生疊加效果。(3)不同氣候類型、主導土壤類型和水文類型流域的生態(tài)水文敏感度差異明顯。旱季和年生態(tài)水文敏感度隨干旱指數(shù)的增加而顯著增加,水分限制型流域徑流對植被變化的響應比能量限制型流域敏感。不同主導土壤類型的流域,年和旱季生態(tài)水文敏感度與主導土壤類型的透水性和孔隙度成反比。由于融雪徑流導致旱季水文過程的差異,以降雨徑流為主和降雨-融雪混合型的流域的旱季生態(tài)水文敏感度差異顯著。旱季生態(tài)水文敏感度高于雨季。(4)氣候狀況、植被覆蓋、地形地貌、土壤條件和景觀格局能顯著影響生態(tài)水文過程。土壤屬性是制約年和雨季生態(tài)水文敏感度的主要原因;而地形地貌是對旱季生態(tài)水文敏感度的影響作為顯著。(5)基于流域異質(zhì)性因子建立的生態(tài)水文敏感度預測模型中,旱季生態(tài)水文敏感度預測模型精度最佳,R~2高達0.966(p=0.051),雨季生態(tài)水文敏感度預測模型精度最低,R~2僅為0.501(p=0.064),年生態(tài)水文敏感度預測模型R~2為0.902(p=0.035)。生態(tài)水文敏感度模型的建立有助于在無徑流觀測數(shù)據(jù)條件下,基于異質(zhì)性因子,預測生態(tài)水文敏感度,評估植被變化對水文的影響,從而為流域管理措施的制定提供參考依據(jù)。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：X143
【部分圖文】：

電子科技大學碩士學位論文第二章 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)本研究以中國境內(nèi)的 14 個大流域為研究對象，他們分別是隸屬鄱陽湖流域的平江和湘水流域；地處小興安嶺的湯旺河和西南岔河流域；屬于岷江上游子流域雜谷腦上游、雜谷腦、黑水河上游和黑水河流域；屬于尼洋河子流域工布江達和更張流域；以及位于黃土高原涇河流域內(nèi)的東川、合水川、涇川和lm河流域。各流域地理位置分布見圖 2-1。

研究區(qū)修正型雙累計曲線（MDMC）

非氣候因素對徑流累積影響量（ancQ）與非氣候因素對徑流累積影響量預測值

【參考文獻】

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本文編號：2815262