简介:选取拒马河为研究对象,采用SWAT模型和River2D模型,利用IPCC第五次报告中的BNU-ESM-RCP4.5模式的模拟数据,对2018~2060年紫荆关水文站附近3km长的拒马河河段河道内径流量和麦穗鱼(Pseudorasboraparva)栖息地面积进行了模拟和分析。研究结果表明,1956~2015年期间,河道内年径流量呈减少趋势,平均每年径流量减少0.1×108m~3,2018~2060年期间,年径流量呈增加趋势,平均每年径流量增加0.05×108m~3;河道内年生态需水量为4.11×108~7.42×108m~3,模拟的2018~2030年期间河道内年径流量难以满足其生态需水量的需求,而2031~2060年期间的年径流量基本能够满足生态需水量的需求;除秋季外,其它季节的径流量难以满足生态需水量的需求;2018~2060年期间,河道内的麦穗鱼最适物理栖息地面积呈增加趋势,且秋季其栖息地面积明显增加。
简介:目前,在全球范围内有很多湿地的景观出现破碎化现象,为了探讨未来湿地景观的演化规律,湿地景观模拟模型将成为预测未来湿地景观演化的重要手段之一。分析了湿地景观变化的驱动因子,将湿地景观模拟模型归纳为基于过程的湿地景观模型和基于格局的湿地景观模型。基于过程的湿地景观模型(如PBS、SWEDI、BTELSS和WLS模型等),侧重反映湿地景观变化的生态学过程,但所需基础数据不易监测,建立模型难度大,不易推广;湿地景观格局模型(如CA-Markov、ANN、CLUE-S和GM模型等),一般是基于土地利用变化的通用模型,将湿地作为一种景观类型,侧重考虑湿地景观格局的变化,未能充分考虑其生态过程。对湿地景观模拟模型的研究予以展望,认为需要(1)加强湿地景观驱动机制的定量化研究;(2)促进湿地景观格局-过程模型耦合;(3)注重湿地景观模拟模型的尺度推绎;(4)应该提高湿地景观模拟模型的普适性,使其能够预测全球变化背景下不同区域尺度的湿地景观演化规律。
简介:AstochasticmodelfordailyprecipitationsimulationinChinawasdevelopedbasedontheframeworkofa′Richardson-type′weathergeneratorthatisanimportanttoolinstudyingimpactsofweather/climateonavarietyofsystemsincludingecosystemandriskassessment.ThepurposeofthisworkistodevelopaweathergeneratorforapplicationsinChina.Thefocusisonprecipitationsimulationsincedeterminationofotherweathervariablessuchastemperatureisdependentonprecipitationsimulation.AframeworkoffirstorderMarkovChainwithGammaDistributionfordailyprecipitationisadoptedinthiswork.Basedonthisframework,fourparametersofprecipitationsimulationforeachmonthat672stationsalloverChinaweredeterminedusingdailyprecipitationdatafrom1961to2000.Comparedwithpreviousworks,ourestimationfortheparameterswasmadeformorestationsandlongerobservations,whichmakestheweathergeneratormoreapplicableandreliable.Spatialdistributionsofthefourparametersareanalyzedinaregionalclimatecontext.Theseasonalvariationsoftheseparametersatfivestationsrepresentingregionaldifferencesarediscussed.Basedontheestimatedmonthlyparametersat672stations,dailyprecipitationsforanyperiodcanbesimulated.A30-yearsimulationwasmadeandcomparedwithobservationsduring1971-2000intermsofannualandmonthlystatistics.Theresultsaresatisfactory,whichdemonstratestheusefulnessoftheweathergenerator.
简介:对双季稻田水量转换10年(1991~2000年)定位观测,以及模拟不同水源条件的稻田水管理模式,解析田间水量转换的5年(1998~2002年)实验结果表明,稻田不同水管理田间水量转换有明显差异,常规管理田间耗水量的分配为:腾发量占总耗水量1/2,翻耕整地占1/6,植物构成占1/21,田间渗漏占1/14,其他环境耗水(维持)占1/5.长年水层灌溉田间腾发量和维持性环境耗水量偏大;耕灌雨养管理翻耕整地和田间渗漏耗水比例过高.水分生产力(以年度单位面积上每耗水1mm的产量计为kg/(mm·hm2·a)),稻谷产量,长年水层灌溉与常规管水一致,为6.65kg/(mm·hm2·a),耕灌雨养处理较低,为6.13kg/(mm·hm2·a).群体光合累积效应处理间差异表现与产量差异表现相同,早稻差异很小,晚稻差异显著.叶片水分生产效率,早稻以水层灌溉最大,晚稻是常规管理最大,耕灌雨养处理早晚稻都较小.不同生育期这种大小关系也有变化.
简介:本研究探讨地上、地下植物氮循环周期的改变如何影响地上植物的氮含量.用2个模拟实验分别探讨模拟地上植物氮库与地上、地下植物氮库循环周期的关系以及地上植物氮库与地上、地下植物氮交换的关系,是对Dijkstra模型的延伸和补充.模拟实验说明在植物与微生物存在氮竞争的情况下,会促使地上植物氮库短期迅速增长,但从长期来看仍保持不变.实验还说明地上、地下植物氮之间的再吸收、再转移的极端情形对地上植物中氮含量的长期影响非常小,但这些效果在短期是可观的.
简介:为了研究水流流速对沉水植物黑藻(Hydrillaverticillata)生长指标的作用,采用室内模拟水流流速(设置流速为0m/s、0.08m/s、0.16m/s和0.30m/s)的方式,对生长中的黑藻进行培养,监测黑藻生长过程中各形态指标的变化和叶片叶绿素的含量。实验结果表明,在0.08m/s、0.16m/s和0.30m/s水流流速下,黑藻的叶长、株高和节间距都显著大于0m/s下(n=12,p〈0.05),但水流流速对黑藻的根数和根长无显著作用;在0.08m/s、0.16m/s和0.30m/s水流流速下,黑藻细胞的长宽比显著大于0m/s下(n=120,p〈0.05),植物体内叶绿素含量小于0m/s下;不同生长时期黑藻最大电子传递速率(ETR(max))和光合作用效率都是静止水流下最小;当水流流速为0m/s、0.08m/s、0.16m/s和0.30m/s时,黑藻叶片内叶绿素a+b平均质量比分别为(2.794±0.727)mg/g、(1.812±0.411)mg/g、(1.627±0.521)mg/g和(1.609±0.748)mg/g。水流会导致水中沉积物营养盐释放和光照强度增加等,能促进黑藻生长,同时水流动的机械拉力是影响黑藻生长的主要因素。
简介:准确预报无资料地区的产流产沙,对土壤侵蚀治理具有重要的实践意义。为了研究南方红壤侵蚀区无观测资料流域的产流产沙情况,以福建省长汀县朱溪小流域为研究区,其次一级流域游屋圳子流域和高陂塅子流域分别为参证流域和无观测资料流域。采用相对误差(Re)、决定系数(R2)以及Nash-Sutcliffe效率系数(Ens)评价了SWAT模型在游屋圳子流域的产流产沙模拟的适用性,基于地形指数判定了两子流域的水文相似性。结果表明:SWAT模型适用于游屋圳子流域的产流产沙模拟;游屋圳子流域与高陂塅子流域具有水文相似性,说明两子流域间可以进行模型参数移植;经模型参数移植,模拟得2010年高陂塅子流域年径流量为1.32×107m3,年产沙量为2200t。模拟结果不仅为小流域的水土保持治理提供参考,也为其他无资料流域的产流产沙模拟提供方法借鉴。
简介:水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源。维持流域水资源可持续利用和湿地健康,实现流域内"人-水-湿地"和谐是新时期流域水资源管理的目标。在流域水资源供需不平衡和湿地生态系统退化的背景下,提出了基于水循环模拟的流域湿地水资源合理配置的概念,并进行了全面阐述;剖析了流域湿地水资源合理配置的理论基础,着重探讨了流域湿地水资源合理配置的技术方法和研究内容,提出流域湿地水资源合理配置,以流域湿地水文模型为重要的技术手段,以流域整体可持续发展为总原则,重点考虑湿地生态需水变化过程,将湿地作为优先用水单元,其优先级仅次于生活用水,通过生态配水确保湿地生态需水量的研究思路,初步构建了基于水循环模拟的流域湿地水资源合理配置研究框架;对有关流域湿地水资源合理配置的未来重点研究领域进行了展望。
简介:以亚热带森林生态系统为研究对象,于2009--2012年原位模拟氮沉降(对照,CK,0kg·hm^-2·a^-1、低氮LN,30kg·hm^-2·a^-1和高氮HN,100kg·hm^-2·a^-1),分析亚热带阔叶林(罗浮栲、浙江桂)和针叶林(杉木)森林土壤中可溶性有机碳变化,以探究土壤不同层次、不同植被类型和凋落物是否去除条件下土壤可溶性碳对氮沉降的响应.结果表明:针叶林土壤不同层次可溶性有机碳的差异较大,表层0~15cm在HN水平下最高;而15~30cm和30~40cm在LN水平下最高,HN水平下15—30cm可溶性有机碳含量显著降低;而阔叶林(罗浮栲、浙江桂)15—30cm和30—40cm土壤可溶性有机碳随施氮水平有小幅度的升高.通过模拟氮沉降前后表层土壤(0~15cm)可溶性有机碳含量的比较,发现针叶林和阔叶林对氮沉降的响应存在差异,氮沉降后瞬时效应显示,杉木林土壤可溶性有机碳含量随氮水平而降低,但阔叶林并没有降低,甚至有增加趋势,尤其是在罗浮栲林.土壤自身碳含量的差异也是影响其响应氮沉降的重要因素;且模拟氮沉降后瞬时的效果在一定程度上影响最终的长期结果,而凋落物去除处理的效果短时间还无法观察到.
简介:取分布式模拟方法,利用福建省69个气象站1971-2007年日照资料及100m×100m分辨率的高程数据,计算了福建省范围内历年1-12月的太阳辐射量.结果表明,福建省年太阳总辐射主要在3800~5300MJ/m^2之间,年太阳直接辐射在1800~2800MJ/m^2之间;月太阳辐射介于230~590MJ/m^2之间,其中6-9月为一年中辐射较高的4个月份.太阳辐射的高值区主要位于福建东南部的莆田、泉州、厦门、漳州4市的沿海一带,年太阳总辐射超过4500MJ/m^2,年太阳直接辐射超过2100MJ/m^2.此外,受地形及地表特征的影响,位于福建北部的南平市的部分地区太阳辐射也相对较高.
简介:于2015年11月25日,在鄱阳湖湿地灰化薹草(Carexcinerascens)集中生长区,采集0-10cm深度土壤和植物样品。于2015年12月15日-2016年3月21日,在河南大学环境科学实验室,进行室内模拟实验,研究恒干、恒湿、干湿交替、水位上升、水位下降及添加灰化薹草碎末处理下,土壤中不同形态氮的含量。结果表明,土壤全氮初始平均质量比为1403.7mg/kg,实验结束时,在未添加灰化薹草碎末的恒干、恒湿、干湿交替、水位上升和水位下降处理下,土壤全氮平均质量比分别为1413.3mg/kg、1358.0mg/kg、1325.0mg/kg、1414.7mg/kg和1446.0mg/kg;添加灰化薹草碎末的干湿交替、水位上升和水位下降处理下,土壤全氮平均质量比分别为1612.3mg/kg、1329.3mg/kg和1395.7mg/kg。与实验初始相比,添加灰化薹草的恒湿和干湿交替处理下,0-2cm深度土壤全氮含量减小了10.9%,恒湿处理下,0-2cm深度土壤铵态氮含量增幅最大。在灰化薹草分解过程中,2-5cm深度土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量都增大,但是,在添加灰化薹草碎末的各处理下,0-2cm深度土壤全氮和有机氮含量小于未添加处理,灰化薹草分解提供了丰富的碳源,使土壤中微生物的活性增强。
简介:三江平原是我国沼泽湿地的重要分布区.在20世纪的后50a中,三江平原在经过几次大规模的开荒后,其下垫面发生了明显的阶段性变化,湿地大面积消失,农田面积不断增加.为了认识20世纪下半叶不同时期三江平原湿地的气候效应,拟采用第三代区域气候模式(RegCM3)来开展研究.而目前被广泛用于RegCM3的GL-CC数据,所反映的研究区下垫面几乎不存在沼泽湿地,这与事实严重不符,所以必须获取三江平原有沼泽湿地存在的真实的下垫面数据,才能得到可靠的湿地气候效应的模拟结果.分别选择了4期(1954年、1985年、1996年和2000年)有阶段代表性的航片、TM影像数据为主要数据源,利用ERDAS8.7和Arcview3.2等软件,首先得到4期研究区的土地利用数据,然后通过土地利用数据类型向模式数据类型的转换,从4期研究区土地利用数据中提取出了三江平原下垫面的模式数据.经过误差分析,认为获取的4期三江平原下垫面模式数据准确的反映出研究区几个时期的湿地下垫面实况,可以作为三江平原湿地气候效应模拟的基础数据.
简介:对三江平原小叶章(Calamagrostisangustifo施)沼泽化草甸进行为期2a的模拟氮沉降实验,氮沉降水平分别为对照loeC(m2·a)氮]、低氮[4g/(m^2·a)氮]和高氮F8g/(m^2·a)氮]。采用动态气室法(LI.6400—09叶室连接到LI.6400便携式CO2/H2O分析系统)测定土壤呼吸速率。结果表明,小叶章沼泽化草甸土壤呼吸速率季节动态曲线呈抛物线模式,在7月达到最高值;土壤呼吸速率和土壤温度之间呈显著的指数相关关系(R^2为0.47-0.69);仅高氮处理土壤呼吸速率与土壤含水量表现出负指数相关关系60〈0.05,R^2=0.27);氮沉降对土壤呼吸的影响依据氮沉降水平而异,低氮处理下,土壤呼吸速率为(5.57±0.91)um01/(m^2·s),比对照处理土壤呼吸速率(5.18±0.86)μmol/(m^2·s)高8%60〈0.05),高氮处理的土壤呼吸速率(4.93±0.53)pmol/(m^2·s)则比对照处理稍低。不同氮沉降处理下,土壤呼吸温度系数Q10值分别为2.93、2.43和2.03,Q10值随着氮沉降水平呈现逐渐降低的趋势。氮沉降可能抑制了土壤呼吸的温度敏感性。