气候变化和LUCC对黑土区典型流域干旱影响的定量评价
发布时间：2022-01-11 08:49
东北黑土区是受全球气候变暖影响最显著的地区之一,也是受人类活动干扰最剧烈的地区之一。近年来东北黑土区干旱发生频率明显增加,造成的损失越来越大,对环境的影响也日益严重,急需开展深入研究以认识气候变化和LUCC对干旱的影响。本文选择黑土区典型流域中的乌裕尔河中上游流域为研究区,基于地形、植被、土壤、气象、水文等观测与调查资料,采用分布式水文模型SWIM和干旱指标相结合方法,构建研究区月尺度干旱模拟模型,定量分离并评价气候变化和LUCC对干旱的相对作用与贡献。主要研究结论如下:1.SWIM模型在乌裕尔河中上游流域具有较好的适用性以乌裕尔河中上游为研究区,利用流域出水口依安水文站1961-1997年实测日径流数据和部分气象站小型蒸发皿数据,对SWIM模型进行了多站点、多变量的率定和验证,评价结果表明SWIM模型具有较好的适用性:（1）率定期和验证期,月径流和日径流的纳希效率系数分别大于0.71和0.55,径流相对误差在6.0%以内,月径流模拟效果好于对日径流模拟效果;月潜在蒸散发纳希效率系数达0.81以上。（2）在月尺度上经过校准的SWIM模型可以应用于东北黑土区与径流相关的各种模拟分析。（3...
【文章来源】：哈尔滨师范大学黑龙江省
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
中国东北黑土区[132]
最终流入扎龙湿地。地势东北高、西南低，呈长条形，全长 587km均宽度 61km，最大宽度 80km，面积约 1.5 万 km2。自源地至依安为低丘陵区度较缓，下游为低平原区，河道逐渐进入沼泽地区，呈现出无尾河特征。丘伏，漫川漫岗地势明显，水土流失严重，形成了大量的侵蚀沟。有的侵蚀沟数千米长，几十米宽，集中连片的农田被切割得支离破碎。对中上游流域遥译结果显示，侵蚀沟数量 1965-2005 年，增加了 4.49 倍；2005-2012 年，增 1.12 倍；1965-2012 年，增加了 5.03 倍[141]乌裕尔河中上游流域位于典型黑土区范围内（图2-1），土壤肥沃富含有机质地垦殖率高，已多被开垦为农田，典型黑土区土地利用特征明显；由低山丘陵川漫岗、低湿地平原依次过渡，漫川漫岗沟壑侵蚀，典型黑土区标志性地貌突出。作为典型黑土漫岗区、农业区、黑龙江省商品粮主产区、季节性冻土区候变化敏感区，兼具典型黑土区的自然地理特征和强人类活动的干扰过程，展黑土区研究的重点地区。因此，研究区选定为乌裕尔河流域依安水文站以部分（图 2-2），是黑龙江省黑土地的中心地带，将流域出口选在依安水文站水面积为 8296.33km2，其中水土流失面积 5788.70km2。
图 3-1 基于 CREAMS 的 SWIM 模型发展过程Fig.3-1 Development history of SWIM Model Based on CREAMS概述综合了流域尺度的水文、植被、侵蚀和养分动态过程，并以数据作为模型的外部驱动因子（图3-2），将复杂的水文现象和物理方程在每一个水文响应单元内对地表径流和地下径流过通过河道汇流形成流域出口断面汇总，以此来描述真实的水Nitrogen cyclePhosphorus cycleN-NO3No-acNo-stNresdrological cycleBCSoliproflieABiomassLAIVegetation/Crop growthClimate: Global radiation, temperature, precipitation
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWAT东北黑土区乌裕尔河流域径流模型模拟[J]. 郭敏,方海燕,李致颖. 水土保持研究. 2016(04)
[2]1982～2010年气候与土地利用变化对无定河流域干旱指数变化的影响[J]. 王志伟,杨胜天,孙影,董宝恩,赵长森,赵海根,周旭,娄和震,刘晓林. 水文. 2016(03)
[3]基于SPEI的中国东北地区干旱分区及其气候特征分析[J]. 李明,王贵文,张莲芝. 干旱区资源与环境. 2016(06)
[4]植被对干旱趋势的影响[J]. 刘永强. 大气科学. 2016(01)
[5]典型黑土区主要水保树种土壤水文效应研究[J]. 刘丙友,苗润吉,景国臣,王亚娟. 水土保持研究. 2015(06)
[6]水文模型参数敏感性分析方法评述[J]. 宋晓猛,张建云,占车生,王小军,刘翠善. 水利水电科技进展. 2015(06)
[7]基于SWAT模型的渭河流域干旱时空分布[J]. 赵安周,刘宪锋,朱秀芳,潘耀忠,李宜展. 地理科学进展. 2015(09)
[8]基于SPEI指数的近53年河南省干旱时空变化特征[J]. 史本林,朱新玉,胡云川,杨艳艳. 地理研究. 2015(08)
[9]基于SPEI的豫东地区近50年干旱演变特征[J]. 朱新玉. 自然灾害学报. 2015(04)
[10]基于水文模型的乌裕尔河流域水资源评价[J]. 冯夏清,章光新. 水文. 2015(02)
博士论文
[1]乌裕尔河流域侵蚀沟格局及其演变过程[D]. 胡天然.东北林业大学 2016
[2]干旱驱动机制与评估方法研究[D]. 蒋桂芹.中国水利水电科学研究院 2013
[3]基于SWAT模型的滦河流域分布式水文模拟与干旱评价方法研究[D]. 史晓亮.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2013
[4]流域广义干旱风险评价与风险应对研究[D]. 翁白莎.天津大学 2012
[5]土地利用和气候变化对流域水文过程影响的定量评价[D]. 张淑兰.中国林业科学研究院 2011
[6]六盘山洪沟小流域森林植被的水文影响与模拟[D]. 莫菲.中国林业科学研究院 2008
硕士论文
[1]不同空间分辨率及算法选择对SWIM水文模型模拟的影响[D]. 张正涛.安徽师范大学 2015
[2]基于SWIM模型分析土地利用变化对黄前流域产流的影响[D]. 徐艳会.山东农业大学 2011
本文编号：3582489
【文章来源】：哈尔滨师范大学黑龙江省
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
中国东北黑土区[132]
最终流入扎龙湿地。地势东北高、西南低，呈长条形，全长 587km均宽度 61km，最大宽度 80km，面积约 1.5 万 km2。自源地至依安为低丘陵区度较缓，下游为低平原区，河道逐渐进入沼泽地区，呈现出无尾河特征。丘伏，漫川漫岗地势明显，水土流失严重，形成了大量的侵蚀沟。有的侵蚀沟数千米长，几十米宽，集中连片的农田被切割得支离破碎。对中上游流域遥译结果显示，侵蚀沟数量 1965-2005 年，增加了 4.49 倍；2005-2012 年，增 1.12 倍；1965-2012 年，增加了 5.03 倍[141]乌裕尔河中上游流域位于典型黑土区范围内（图2-1），土壤肥沃富含有机质地垦殖率高，已多被开垦为农田，典型黑土区土地利用特征明显；由低山丘陵川漫岗、低湿地平原依次过渡，漫川漫岗沟壑侵蚀，典型黑土区标志性地貌突出。作为典型黑土漫岗区、农业区、黑龙江省商品粮主产区、季节性冻土区候变化敏感区，兼具典型黑土区的自然地理特征和强人类活动的干扰过程，展黑土区研究的重点地区。因此，研究区选定为乌裕尔河流域依安水文站以部分（图 2-2），是黑龙江省黑土地的中心地带，将流域出口选在依安水文站水面积为 8296.33km2，其中水土流失面积 5788.70km2。
图 3-1 基于 CREAMS 的 SWIM 模型发展过程Fig.3-1 Development history of SWIM Model Based on CREAMS概述综合了流域尺度的水文、植被、侵蚀和养分动态过程，并以数据作为模型的外部驱动因子（图3-2），将复杂的水文现象和物理方程在每一个水文响应单元内对地表径流和地下径流过通过河道汇流形成流域出口断面汇总，以此来描述真实的水Nitrogen cyclePhosphorus cycleN-NO3No-acNo-stNresdrological cycleBCSoliproflieABiomassLAIVegetation/Crop growthClimate: Global radiation, temperature, precipitation
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWAT东北黑土区乌裕尔河流域径流模型模拟[J]. 郭敏,方海燕,李致颖. 水土保持研究. 2016(04)
[2]1982～2010年气候与土地利用变化对无定河流域干旱指数变化的影响[J]. 王志伟,杨胜天,孙影,董宝恩,赵长森,赵海根,周旭,娄和震,刘晓林. 水文. 2016(03)
[3]基于SPEI的中国东北地区干旱分区及其气候特征分析[J]. 李明,王贵文,张莲芝. 干旱区资源与环境. 2016(06)
[4]植被对干旱趋势的影响[J]. 刘永强. 大气科学. 2016(01)
[5]典型黑土区主要水保树种土壤水文效应研究[J]. 刘丙友,苗润吉,景国臣,王亚娟. 水土保持研究. 2015(06)
[6]水文模型参数敏感性分析方法评述[J]. 宋晓猛,张建云,占车生,王小军,刘翠善. 水利水电科技进展. 2015(06)
[7]基于SWAT模型的渭河流域干旱时空分布[J]. 赵安周,刘宪锋,朱秀芳,潘耀忠,李宜展. 地理科学进展. 2015(09)
[8]基于SPEI指数的近53年河南省干旱时空变化特征[J]. 史本林,朱新玉,胡云川,杨艳艳. 地理研究. 2015(08)
[9]基于SPEI的豫东地区近50年干旱演变特征[J]. 朱新玉. 自然灾害学报. 2015(04)
[10]基于水文模型的乌裕尔河流域水资源评价[J]. 冯夏清,章光新. 水文. 2015(02)
博士论文
[1]乌裕尔河流域侵蚀沟格局及其演变过程[D]. 胡天然.东北林业大学 2016
[2]干旱驱动机制与评估方法研究[D]. 蒋桂芹.中国水利水电科学研究院 2013
[3]基于SWAT模型的滦河流域分布式水文模拟与干旱评价方法研究[D]. 史晓亮.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2013
[4]流域广义干旱风险评价与风险应对研究[D]. 翁白莎.天津大学 2012
[5]土地利用和气候变化对流域水文过程影响的定量评价[D]. 张淑兰.中国林业科学研究院 2011
[6]六盘山洪沟小流域森林植被的水文影响与模拟[D]. 莫菲.中国林业科学研究院 2008
硕士论文
[1]不同空间分辨率及算法选择对SWIM水文模型模拟的影响[D]. 张正涛.安徽师范大学 2015
[2]基于SWIM模型分析土地利用变化对黄前流域产流的影响[D]. 徐艳会.山东农业大学 2011
本文编号：3582489
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3582489.html
