《氣候變化與土地利用/覆被變化的水文回響》是作者對太湖地區西苕溪小流域進行研究的成果總結。 全書共分為7章，內容主要包括緒論、流域土地利用、覆被變化與景觀格局分析、流域降水徑流變化及其關係分析、徑流對氣候變化和人類活動的回響、基於InVEST模型的流域徑流模擬、未來情景的水文水資源回響、結論與展望。 本書可供水文水資源科學、資源科學、地理科學、環境科學與工程、水利工程、水土保持工程等領域的研究人員閱讀使用，也可供高等院校相關專業師生參考。
基本介紹
- 書名：氣候變化與土地利用/覆被變化的水文回響
- 作者：張燦強
- 出版日期：2014年5月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7122196712
- 外文名：Response of Streamflow to Climate Change and Land Use and Land Cover Change
- 出版社：化學工業出版社
- 頁數：115頁
- 開本：16
- 品牌：化學工業出版社
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
《氣候變化與土地利用/覆被變化的水文回響》是作者的研究以太湖地區西苕溪小流域水文資源回響的成果總結，對徑流變化及模擬水資源回響等方面進行了闡述，有一定的學術性和實用性。
圖書目錄
第1章緒論
1.1研究背景
1.1.1氣候變化和人類活動的水文影響是水循環研究的熱點和難題
1.1.2把握變化環境下的水循環規律是進行流域水土資源綜合管理的基礎
1.2國內外相關研究進展
1.2.1氣候變化的水文水資源回響研究
1.2.2土地利用/覆被變化的水文水資源回響研究
1.2.3國內外文獻評述
1.3主要研究內容與思路
1.3.1研究目標和主要內容
1.3.2研究思路和技術路線
第2章流域土地利用，覆被變化與景觀格局分析
2.1研究區域概況
2.1.1自然地理概況
2.1.2社會經濟條件
2.2流域土地利用/覆被動態變化
2.2.1土地利用/覆被結構及其變化
2.2.2土地利用轉移分析
2.3流域景觀格局評價
2.3.1景觀格局分析方法
2.3.2景觀格局指數選擇
2.3.3景觀格局演化特徵
2.4小結
第3章流域降水徑流變化及其關係分析
3.1Mann—Kendall趨勢檢驗
32徑流及其趨勢分析
3.2.1徑流的年際變化
3.2.2徑流的年內變化
3.2.3徑流的變化趨勢檢驗
3.3降水及其趨勢分析
3.3.1流域平均降水量計算
3.3.2降水的年際變化
3.3.3降水的年內變化
3.3.4降水的變化趨勢檢驗
34降水—徑流關係分析
3.4.1降水—徑流的年際關係
3.4.2降水—徑流的年內關係
3.5小結
第4章徑流對氣候變化和人類活動的回響
4.1徑流突變分析
4.1.1突變檢驗方法
4.1.2流域徑流突變點
4.2氣候因子對徑流變化的影響
4.2.1徑流對降水的回響
4.2.2徑流對氣溫的回響
4.2.3氣候變化對徑流的驅動
43人類活動對徑流的影響
4.3.1水利建設與農田灌溉
4.3.2生產與生活用水
4.3.3人類活動對徑流影響的特徵參數
4.4氣候變化與人類活動對徑流影響的區分
4.4.1徑流影響的區分方法
4.4.2徑流影響的區分結果
4.5小結
第5章基於InVEST模型的流域徑流模擬
5.1InVEST產水量模型原理
5.2模型數據需求與準備
5.2.1土地利用/覆被
5.2.2年降水量
5.2.3年潛在蒸散發量
5.2.4土壤深度
5.2.5植被可利用水分
5.2.6流域及子流域劃分
5.2.7土地利用/覆被屬性表
5.3徑流模擬結果與水資源供需分析
5.3.1徑流模擬結果
5.3.2模型校驗
5.3.3流域產水空間分布
5.3.4水資源供需分析
5.4小結
第6章未來情景的水文水資源回響
6.1土地利用變化模擬
6.1.1CLUE—S模型
6.1.2空間政策與限制
6.1.3驅動因子分析
6.1.4土地利用模擬結果與驗證
6.1.5不同土地需求情景的土地利用格局
6.2未來氣候變化情景
6.2.1氣候情景
6.2.2氣候變化評估方法
6.2.3不同情景的氣候因子特徵
6.3不同土地利用和氣候情景的水文水資源回響
6.4小結
第7章結論與展望
7.1主要研究結論
7.2主要創新點
7.3後續研究及建議
附錄
附表1土地利用/覆被分類體系
附表2景觀指數及其介紹
參考文獻
1.1研究背景
1.1.1氣候變化和人類活動的水文影響是水循環研究的熱點和難題
1.1.2把握變化環境下的水循環規律是進行流域水土資源綜合管理的基礎
1.2國內外相關研究進展
1.2.1氣候變化的水文水資源回響研究
1.2.2土地利用/覆被變化的水文水資源回響研究
1.2.3國內外文獻評述
1.3主要研究內容與思路
1.3.1研究目標和主要內容
1.3.2研究思路和技術路線
第2章流域土地利用，覆被變化與景觀格局分析
2.1研究區域概況
2.1.1自然地理概況
2.1.2社會經濟條件
2.2流域土地利用/覆被動態變化
2.2.1土地利用/覆被結構及其變化
2.2.2土地利用轉移分析
2.3流域景觀格局評價
2.3.1景觀格局分析方法
2.3.2景觀格局指數選擇
2.3.3景觀格局演化特徵
2.4小結
第3章流域降水徑流變化及其關係分析
3.1Mann—Kendall趨勢檢驗
32徑流及其趨勢分析
3.2.1徑流的年際變化
3.2.2徑流的年內變化
3.2.3徑流的變化趨勢檢驗
3.3降水及其趨勢分析
3.3.1流域平均降水量計算
3.3.2降水的年際變化
3.3.3降水的年內變化
3.3.4降水的變化趨勢檢驗
34降水—徑流關係分析
3.4.1降水—徑流的年際關係
3.4.2降水—徑流的年內關係
3.5小結
第4章徑流對氣候變化和人類活動的回響
4.1徑流突變分析
4.1.1突變檢驗方法
4.1.2流域徑流突變點
4.2氣候因子對徑流變化的影響
4.2.1徑流對降水的回響
4.2.2徑流對氣溫的回響
4.2.3氣候變化對徑流的驅動
43人類活動對徑流的影響
4.3.1水利建設與農田灌溉
4.3.2生產與生活用水
4.3.3人類活動對徑流影響的特徵參數
4.4氣候變化與人類活動對徑流影響的區分
4.4.1徑流影響的區分方法
4.4.2徑流影響的區分結果
4.5小結
第5章基於InVEST模型的流域徑流模擬
5.1InVEST產水量模型原理
5.2模型數據需求與準備
5.2.1土地利用/覆被
5.2.2年降水量
5.2.3年潛在蒸散發量
5.2.4土壤深度
5.2.5植被可利用水分
5.2.6流域及子流域劃分
5.2.7土地利用/覆被屬性表
5.3徑流模擬結果與水資源供需分析
5.3.1徑流模擬結果
5.3.2模型校驗
5.3.3流域產水空間分布
5.3.4水資源供需分析
5.4小結
第6章未來情景的水文水資源回響
6.1土地利用變化模擬
6.1.1CLUE—S模型
6.1.2空間政策與限制
6.1.3驅動因子分析
6.1.4土地利用模擬結果與驗證
6.1.5不同土地需求情景的土地利用格局
6.2未來氣候變化情景
6.2.1氣候情景
6.2.2氣候變化評估方法
6.2.3不同情景的氣候因子特徵
6.3不同土地利用和氣候情景的水文水資源回響
6.4小結
第7章結論與展望
7.1主要研究結論
7.2主要創新點
7.3後續研究及建議
附錄
附表1土地利用/覆被分類體系
附表2景觀指數及其介紹
參考文獻
序言
隨著科學技術的進步，人類改造自然的能力空前加強，地球表面的土地利用/覆被狀況發生了巨大變化，影響了地表的產匯流機制，深刻擾動著天然水循環過程。此外，全球氣候變化的幅度和頻率大大增加，直接影響降水、蒸發、徑流、土壤含水量等水文要素。應對氣候變化、實現水資源可持續利用是人類共同面臨的重大課題。在此背景下，“變化環境下的水文循環研究”成為全球水系統項目等多個國際研究機構的重要科學問題和研究熱點，全球變化與可持續的水資源管理也被我國列為重大科學研究計畫的內容之一。
在氣候變化和人類活動的雙重影響下，流域水循環過程變得更為複雜，尤其在人類活動頻繁、水生態環境擾動較大的流域，深入認識水循環規律，對水土資源綜合管理和社會經濟可持續發展具有重要意義。然而，必須認識到，開展變化環境下的水循環研究帶有綜合性和複雜性，涉及水文、地理、氣候、生態等多個學科和領域，這給相關研究帶來不小的困難。
張燦強是我指導的博士研究生，自2009年考入中科院地理科學與資源研究所以後，他系統學習了生態學、資源科學、水文水資源、GIS等基本理論知識，加上他有經濟學專業背景，在跨學科研究方面具備一定的能力。他全程參與了國家水體污染控制與治理科技重大專項“太湖流域水生態功能分區與質量目標管理技術示範研究”，在參與課題研究過程中，他逐漸認識到流域水循環呈現明顯的“天然人工”二元演化特徵，在博士論文中他抓住氣候變化和土地利用/覆被變化這兩個關鍵影響因素，選擇太湖上游西苕溪小流域開展水文水資源回響研究。在寫作過程中，他克服種種困難，首先數據收集是一項繁瑣而艱巨的任務，不僅涉及降水、徑流、氣溫、土壤、土地利用/覆被、社會經濟等數據，而且這些數據需要較長時間序列。其次是模型與方法選擇，在綜合比較的基礎上，他採用眾多的分析方法和模擬模型，既包括傳統經典的模型也包括國際上最新開發的模型。值得欣慰的是，張燦強的論文做了一些有意義的探索性工作。首先，他通過劃分徑流回響的基準期和變化期，構建氣候變化對徑流的驅動模型，有效區分了氣候變化和人類活動對徑流的影響。其次，他將水文模型與土地利用模擬模型和氣候變化分析模型耦合使用並進行情景分析，為變化環境的水文水資源回響研究提供了一套有效的工具。當然，他的研究也有一些不足之處，如氣候變化和土地利用/覆被變化對水循環的影響機理等尚有待進一步深入研究。
希望本書的出版對水文水資源和氣候變化相關研究以及水土資源綜合管理提供一定的參考和借鑑。
特為之序。
中國工程院院士2013年11月
在氣候變化和人類活動的雙重影響下，流域水循環過程變得更為複雜，尤其在人類活動頻繁、水生態環境擾動較大的流域，深入認識水循環規律，對水土資源綜合管理和社會經濟可持續發展具有重要意義。然而，必須認識到，開展變化環境下的水循環研究帶有綜合性和複雜性，涉及水文、地理、氣候、生態等多個學科和領域，這給相關研究帶來不小的困難。
張燦強是我指導的博士研究生，自2009年考入中科院地理科學與資源研究所以後，他系統學習了生態學、資源科學、水文水資源、GIS等基本理論知識，加上他有經濟學專業背景，在跨學科研究方面具備一定的能力。他全程參與了國家水體污染控制與治理科技重大專項“太湖流域水生態功能分區與質量目標管理技術示範研究”，在參與課題研究過程中，他逐漸認識到流域水循環呈現明顯的“天然人工”二元演化特徵，在博士論文中他抓住氣候變化和土地利用/覆被變化這兩個關鍵影響因素，選擇太湖上游西苕溪小流域開展水文水資源回響研究。在寫作過程中，他克服種種困難，首先數據收集是一項繁瑣而艱巨的任務，不僅涉及降水、徑流、氣溫、土壤、土地利用/覆被、社會經濟等數據，而且這些數據需要較長時間序列。其次是模型與方法選擇，在綜合比較的基礎上，他採用眾多的分析方法和模擬模型，既包括傳統經典的模型也包括國際上最新開發的模型。值得欣慰的是，張燦強的論文做了一些有意義的探索性工作。首先，他通過劃分徑流回響的基準期和變化期，構建氣候變化對徑流的驅動模型，有效區分了氣候變化和人類活動對徑流的影響。其次，他將水文模型與土地利用模擬模型和氣候變化分析模型耦合使用並進行情景分析，為變化環境的水文水資源回響研究提供了一套有效的工具。當然，他的研究也有一些不足之處，如氣候變化和土地利用/覆被變化對水循環的影響機理等尚有待進一步深入研究。
希望本書的出版對水文水資源和氣候變化相關研究以及水土資源綜合管理提供一定的參考和借鑑。
特為之序。
中國工程院院士2013年11月
