氣候與植被覆蓋變化對中國西南亞高山區(qū)流域碳水循環(huán)的影響模擬
發(fā)布時間：2021-09-24 06:59
正確認識氣候變化對流域森林植被和水文的影響對于林業(yè)經(jīng)營管理與流域生態(tài)修復具有重要意義。為了揭示氣候與植被覆蓋變化對西南亞高山區(qū)流域碳水循環(huán)過程的影響,用生物物理/動態(tài)植被模型SSiB4/TRIFFID（Simplified Simple Biosphere model version 4, coupled with the Top-down Representation of Interactive Foliage and Flora Including Dynamics model）與流域地形指數(shù)水文模型TOPMODEL（Topographic Index Model）的耦合模型（以下記為SSiB4T/TRIFFID）模擬了不同氣候情景下西南亞高山區(qū)的梭磨河流域植被演替和碳水循環(huán)過程。結(jié)果表明,所有試驗流域植被經(jīng)歷了從C3到苔原灌木最后到森林的變化;控制試驗流域蒸散在流域植被主要為苔原灌木時達到最大而徑流深最小;增溫5℃并且增雨40%試驗[記為T+5,（1+40%） P試驗]流域蒸散在流域為森林覆蓋時達到最大而徑流深最小。隨著溫度增加,森林蒸騰、冠層截留蒸發(fā)和蒸散的增加幅度明顯大于草...
【文章來源】：氣候與環(huán)境研究. 2020,25(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：13 頁
【部分圖文】：
PT試驗和（b)T+5,(1+40%)P試驗模擬的植被覆蓋率變化
圖3(a)PT試驗和PT-1試驗模擬的流域年徑流深的變化；（b)T試驗、T+2試驗和T+5,(1+40%)P試驗模擬的流域年平均徑流深的變化；（c)T試驗、T+2試驗和T+5,(1+40%)P試驗模擬的流域年蒸散的變化4.5 流域凈初級生產(chǎn)力和水分利用效率的模擬結(jié)果
將600個模擬年的模擬結(jié)果按5個模擬年進行平均，圖3a是PT試驗和PT-1試驗模擬的流域年徑流深的變化，圖3b是T試驗、T+2試驗和T+5,(1+40%)P試驗模擬的流域年徑流深的變化，圖3c是T試驗、T+2試驗和T+5,(1+40%)P試驗模擬的按5個模擬年平均的流域年蒸散的變化。5組試驗均基本上不存在水分脅迫，流域水量平衡的變化主要受植被與溫度變化控制。對于PT試驗，隨著流域植被從C3草到苔原灌木最后到森林的演替變化，流域年徑流深起先隨苔原灌木覆蓋率的增加迅速下降，在第25個模擬年前后苔原灌木覆蓋率達到峰值時達到最低點，然后略有上升并保持穩(wěn)定直到第90個模擬年后隨苔原灌木覆蓋率的減小和森林覆蓋率的增加持續(xù)穩(wěn)定上升，到350個模擬年以后基本穩(wěn)定略有增加。PT-1試驗隨著植被演替年徑流深的變化與PT試驗基本一致，但因PT-1試驗溫度減小1℃，模擬的年徑流深較PT試驗明顯增加。對于控制試驗T，隨著植被演替年徑流深的變化與PT試驗基本一致，流域年徑流深起先下降，在苔原灌木覆蓋率達到峰值時達到最低點，然后隨森林覆蓋率的增加上升，相應地流域年蒸散起先上升，在苔原灌木覆蓋率達到峰值時達到最高點，然后隨森林覆蓋率的增加而減少。對于T+2試驗，由于溫度增加2℃而降水保持不變，流域年徑流深較控制試驗減小而蒸散明顯增加，流域年徑流深在苔原灌木覆蓋率達到峰值時達到最低點，然后隨森林覆蓋率的增加上升，但上升幅度小于控制試驗，流域年蒸散在苔原灌木覆蓋率達到峰值時達到最高點，然后隨森林覆蓋率的增加而減少，但減小幅度小于控制試驗。對于T+5,(1+40%)P試驗，溫度增加5℃的同時降水增加40%，隨著植被覆蓋率的變化，流域年徑流深從起始時刻到苔原灌木覆蓋率達到峰值期間迅速減小，然后隨森林覆蓋率的增加持續(xù)減小而不再增加，流域年蒸散從起始時刻到苔原灌木覆蓋率達到峰值期間迅速上升，然后隨森林覆蓋率及闊葉林比例的增加持續(xù)增加而不再減少，森林覆蓋流域年徑流深小于苔原灌木覆蓋而流域蒸散大于苔原灌木覆蓋。4.4 流域蒸散3個分量的模擬結(jié)果
【參考文獻】：
期刊論文
[1]氣候變化對西南亞高山區(qū)流域碳水平衡的影響模擬[J]. 鄧慧平,丹利,王倩,楊秀靜,楊富強. 生態(tài)環(huán)境學報. 2018(11)
[2]長江上游低山丘陵區(qū)小流域森林植被變化對徑流影響分析[J]. 張發(fā)會,陳林武,吳雪仙,宮淵波. 四川林業(yè)科技. 2007(02)
[3]梭磨河流域氣候波動和土地覆被變化對徑流影響的模擬研究[J]. 陳軍鋒,張明. 地理研究. 2003(01)
[4]流域土地覆被變化水文效應的模擬——以長江上游源頭區(qū)梭磨河為例[J]. 鄧慧平,李秀彬,陳軍鋒,張明,萬洪濤. 地理學報. 2003(01)
[5]森林對徑流影響研究的回顧與展望[J]. 李文華,何永濤,楊麗韞. 自然資源學報. 2001(05)
[6]四川米亞羅地區(qū)高山冷杉林水文作用的研究[J]. 馬雪華. 林業(yè)科學. 1987(03)
本文編號：3407313
【文章來源】：氣候與環(huán)境研究. 2020,25(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：13 頁
【部分圖文】：
PT試驗和（b)T+5,(1+40%)P試驗模擬的植被覆蓋率變化
圖3(a)PT試驗和PT-1試驗模擬的流域年徑流深的變化；（b)T試驗、T+2試驗和T+5,(1+40%)P試驗模擬的流域年平均徑流深的變化；（c)T試驗、T+2試驗和T+5,(1+40%)P試驗模擬的流域年蒸散的變化4.5 流域凈初級生產(chǎn)力和水分利用效率的模擬結(jié)果
將600個模擬年的模擬結(jié)果按5個模擬年進行平均，圖3a是PT試驗和PT-1試驗模擬的流域年徑流深的變化，圖3b是T試驗、T+2試驗和T+5,(1+40%)P試驗模擬的流域年徑流深的變化，圖3c是T試驗、T+2試驗和T+5,(1+40%)P試驗模擬的按5個模擬年平均的流域年蒸散的變化。5組試驗均基本上不存在水分脅迫，流域水量平衡的變化主要受植被與溫度變化控制。對于PT試驗，隨著流域植被從C3草到苔原灌木最后到森林的演替變化，流域年徑流深起先隨苔原灌木覆蓋率的增加迅速下降，在第25個模擬年前后苔原灌木覆蓋率達到峰值時達到最低點，然后略有上升并保持穩(wěn)定直到第90個模擬年后隨苔原灌木覆蓋率的減小和森林覆蓋率的增加持續(xù)穩(wěn)定上升，到350個模擬年以后基本穩(wěn)定略有增加。PT-1試驗隨著植被演替年徑流深的變化與PT試驗基本一致，但因PT-1試驗溫度減小1℃，模擬的年徑流深較PT試驗明顯增加。對于控制試驗T，隨著植被演替年徑流深的變化與PT試驗基本一致，流域年徑流深起先下降，在苔原灌木覆蓋率達到峰值時達到最低點，然后隨森林覆蓋率的增加上升，相應地流域年蒸散起先上升，在苔原灌木覆蓋率達到峰值時達到最高點，然后隨森林覆蓋率的增加而減少。對于T+2試驗，由于溫度增加2℃而降水保持不變，流域年徑流深較控制試驗減小而蒸散明顯增加，流域年徑流深在苔原灌木覆蓋率達到峰值時達到最低點，然后隨森林覆蓋率的增加上升，但上升幅度小于控制試驗，流域年蒸散在苔原灌木覆蓋率達到峰值時達到最高點，然后隨森林覆蓋率的增加而減少，但減小幅度小于控制試驗。對于T+5,(1+40%)P試驗，溫度增加5℃的同時降水增加40%，隨著植被覆蓋率的變化，流域年徑流深從起始時刻到苔原灌木覆蓋率達到峰值期間迅速減小，然后隨森林覆蓋率的增加持續(xù)減小而不再增加，流域年蒸散從起始時刻到苔原灌木覆蓋率達到峰值期間迅速上升，然后隨森林覆蓋率及闊葉林比例的增加持續(xù)增加而不再減少，森林覆蓋流域年徑流深小于苔原灌木覆蓋而流域蒸散大于苔原灌木覆蓋。4.4 流域蒸散3個分量的模擬結(jié)果
【參考文獻】：
期刊論文
[1]氣候變化對西南亞高山區(qū)流域碳水平衡的影響模擬[J]. 鄧慧平,丹利,王倩,楊秀靜,楊富強. 生態(tài)環(huán)境學報. 2018(11)
[2]長江上游低山丘陵區(qū)小流域森林植被變化對徑流影響分析[J]. 張發(fā)會,陳林武,吳雪仙,宮淵波. 四川林業(yè)科技. 2007(02)
[3]梭磨河流域氣候波動和土地覆被變化對徑流影響的模擬研究[J]. 陳軍鋒,張明. 地理研究. 2003(01)
[4]流域土地覆被變化水文效應的模擬——以長江上游源頭區(qū)梭磨河為例[J]. 鄧慧平,李秀彬,陳軍鋒,張明,萬洪濤. 地理學報. 2003(01)
[5]森林對徑流影響研究的回顧與展望[J]. 李文華,何永濤,楊麗韞. 自然資源學報. 2001(05)
[6]四川米亞羅地區(qū)高山冷杉林水文作用的研究[J]. 馬雪華. 林業(yè)科學. 1987(03)
本文編號：3407313
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