《流域植被結構動態的水文學機制及其模擬研究》是依託北京師範大學，由劉強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：流域植被結構動態的水文學機制及其模擬研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：劉強
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
氣候變化影響下，流域生態系統面臨著水文變異引起的植被結構變化，以及由此產生的水文過程調節功能降低等系列生態環境問題。本項目強調水文過程在驅動植被結構動態中的關鍵作用，圍繞水分脅迫影響下植被結構特徵回響機制與閾值的關鍵科學問題，以“水分變化脅迫-植被結構回響-系統模擬與反饋”為總體研究思路，通過定位監測、實驗與模擬相結合的方法，研究多尺度植被動態特徵及其對水文過程的回響，辨識影響植被結構動態以及空間分布變化的關鍵水文指標閾值；構建耦合生態水文過程的植被結構動態模型，分析多要素驅動下植被結構動態回響規律及其對徑流過程的影響，權衡產流、蒸散和生態需水的動態回響關係，篩選維護健康流域產流過程的生態情景。成果將從內涵和機制上豐富和發展生態水文學基礎理論，為發展應對氣候變化的流域保護和解決產流問題的生態學方法提供技術指導。
結題摘要
針對植被結構特徵及其對水分脅迫的回響的敏感性問題，研究水分脅迫對植被結構特徵變化的關鍵驅動機制，以“水分變化脅迫-植被結構回響-系統模擬與反饋”為總體研究思路，開展了系列研究工作，完滿完成項目研究任務，已發表期刊論文發表期刊論文9篇，其中SCI/EI論文7篇，授權專利1項，申請專利2項，軟體著作權2項，在投SCI文章3篇，中文1篇。培養碩士研究生3人。具體研究成果如下：（1）多尺度植被結構特徵及關鍵生態水文過程：以氣候變化與高強度人類活動引起的水文情勢的變異為出發點，剖析植被結構特徵對水文情勢變化的回響，界定關鍵植被特徵對水文情勢變化的回響，界定典型植被適宜的水位深度；剖析流域尺度上植被蓋度、有效根深等關鍵生態參數對氣候變化的回響；核算基流與徑流對氣候事件的回響規律。（2）植被結構動態對水文變化的回響與適應模擬：以植被的回響及其對水文過程的調控為研究思路，開展了植被分布對水位變化的回響，構建了植被格局演替模型和耦合雙源的植被蒸散發模型，模擬了不同水位條件下植被分布及其對蒸散的影響；構建耦合植被生態參數的dBCP模型，模擬植被生態參數對氣候變化的回響及其對徑流過程的調控。（3）健康流域目標下生態情景的篩選與分析：考慮地下水變化對濕地植被需水與地表水鹽的影響，建立了調控濕地生態地下水水位的濕地溝渠開挖方案；以甲烷與二氧化碳排放對水位變化的回響，判識影響溫室氣體排放的水位波動幅度、頻率與周期特徵，界定了濕地適宜的水位情勢精細化管理；基於植被對流域水文情勢的調控，提出了防控洪水的植被策略。研究成果從內涵和機制上豐富和發展了生態水文學基礎理論，也為應對氣候變化對流域生態水文的影響具有實踐指導意義。研究成果為進一步開展相關研究工作奠定了堅實的理論與數據支撐。
