QQ客服 官方微博 反馈留言

题名	塔里木河干流生态过程与水文过程耦合关系模拟研究
作者	韩明
答辩日期	2015
文献子类	博士
授予单位	中国科学院大学
授予地点	北京
导师	赵成义
关键词	塔里木河干流 生态水文过程 植被动态 生态输水 生态闸
学位专业	自然地理学
英文摘要	塔里木河干流流域生态环境极为脆弱，它的生态安全问题对国家社会经济的发展与稳定有着重大的影响。而水资源利用是塔里木河干流流域维持两岸植被以及社会经济可持续发展的关键要素。随着塔里木河综合治理工程的实施，如何从生态水文学的角度来认识及定量化描述综合治理工程对塔里木河干流生态水文过程的影响，对塔里木河干流后期的治理及可持续发展有着重要的意义。为此，本文在充分认识塔里木河干流主要的生态水文过程特征，了解塔里木河干流生态水文过程驱动要素的基础上，建立了塔里木河生态过程与水文过程的耦合模型，开展了塔里木河干流两岸自然生态系统以及人工生态系统的主要生态水文过程模拟，为塔里木河干流水资源配置和生态建设提供科学依据，从一个角度阐明了塔里木河干流两岸生态过程与水文过程的相互作用机制。研究结论如下： （1）通过分析塔里木河干流综合治理前后主要生态水文要素的时空变化，发现地下水位是塔里木河干流生态过程与水文过程耦合的关键水文要素，河流径流是塔里木河干流两岸生态水文过程的驱动力。河水-地下水-土壤水-植被之间的相互作用是塔里木河干流两岸主要的水文过程。同时综合治理工程对塔里木河干流两岸植被的种群结构、盖度、林龄结构、及生长状况等生态要素有显著的影响，其中植被生长状况的时空动态对水文要素变化最为敏感。 （2）在识别塔里木河干流主要生态过程与水文过程相互作用关系的基础上，对塔里木河干流的生态水文过程进行了概化，水文过程的概化主要考虑河流水头的演进、地表水漫溢的计算，河水-地下水，地下水-土壤水以及土壤水-植被之间的相互作用，生态过程的概化主要考虑植被生长过程及其与水文要素的相互作用过程。尝试将已经在干旱区应用广泛的模型模拟方法进行耦合，建立了塔里木河干流生态水文过程的模型框架，其中包括描述地下水运动模块，土壤水运动模块，洪水淹没模块，植被动态以及植被生长模型。 （3）定量模拟了塔里木河下游植被动态以及地下水位对生态输水的响应，模型能够较好的描述下游植被以及地下水位的动态变化。2000-2006年河流对地下水总的补给量为1.97×109 m3，占总输水量的87.4%，植物蒸腾以及土壤蒸发消耗的地下水量为1.04×109 m3，占总输水量的46.1%，地下水储量增加了1.05×109 m3。通过模型发现蒸散发是塔里木河下游重要的生态水文要素，它受地下水位以及植被生长状况的影响，随着地下水位以及植被生长状况的改善而逐渐增大。植被的恢复对水文过程也有显著的影响，能够增加3770880 m3 的蒸发量，减少3230336 m3的地下水储量，并显著降低地下水水位。模型能够为塔河下游输水策略的制定提供依据。 （4）所构建模型能够合理的模拟由生态闸放水引起的地下水-土壤水-淹没区等水文要素的动态变化，地下水位及植被生长状况在淹没区及非淹没区的差异性，以及由水分利用策略以及生物量分配所导致的植被生长状况在空间上的差异性。以生态闸控制区总体水文胁迫最小为原则，得到7月份为生态闸最适宜的放水时间，建立了生态闸放水量与生态闸控制区植被所受水分胁迫系数之间的关系曲线。在考虑胡杨、柽柳水分利用策略，及其生物量分配策略差异性的基础上，引入假设条件，研究了给定输水条件下可能的植被格局。 （5）对于农田土壤-作物生态水文过程，利用所构建的模型研究了漫灌以及滴灌条件下土壤-作物水分运动过程。当地下水位较深时，地下水位的抬升对棉花生长有促进作用，当地下水位较浅时，地下水位的抬升对棉花生长有负面作用。对于试验田，地下水是棉花生长的重要水分来源，大约有23%棉花生长所需的水分来自于地下水的补给。在覆膜滴灌条件下研究了覆膜对棉花根层土壤水分的影响，可知，覆膜是有效的节水措施，能够减少86.5%土壤蒸发，增加2.6%棉花蒸腾，增加25.6%的根层土壤水分渗漏。 综上，所构建的模型能够从植被生长状况与水文过程相互作用的角度，来定量化描述塔里木河干流的生态水文过程，能够为塔里木河干流的治理提供理论基础。
语种	中文
学科主题	自然地理学
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.xjlas.org/handle/365004/14625]
专题	新疆生态与地理研究所_研究系统_荒漠环境研究室
作者单位	中科院新疆生态与地理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	韩明. 塔里木河干流生态过程与水文过程耦合关系模拟研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2015.

个性服务

查看访问统计

相关权益政策

暂无数据

收藏/分享

除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。