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华北土石山区典型流域森林植被水文生态过程响应研究

孙庆艳  
【摘要】: 森林植被具有涵养水源、调节径流、改善水质、保护土壤和水环境的巨大水文作用,因此森林植被生态建设是解决水资源水环境问题的重要途径。本论文选择华北土石山区典型流域:半城子水库流域、沙厂水库流域和怀柔水库流域作为研究区,应用分布式水文模型SWAT(Soil and Water Assessment Tool)对不同尺度流域的水文响应进行模拟研究,并重点探讨森林植被变化对水文生态响应的影响。 基于研究流域的土地利用、土壤类型等信息数据和流域水文、气象资料,应用SWAT水文模型对半城子水库流域、沙厂水库流域和怀柔水库流域的生态水文过程进行了模拟。本文首次在华北土石山区采用SWAT2005版最新提供的LH-OAT灵敏度分析模块和SCE-UA自动校准模块,快速准确的率定了模型所需重要参数,使模型在华北土石山区径流的模拟具有较好的适用性。 基于SWAT模型的模拟分析结果,应用GIS的空间分析功能,论文分析了半城子水库流域在1990年、1995年、2000年和2005年的径流分布以及不同森林植被类型的对水文响应影响的贡献,结果表明,森林植被的变化对径流产生了较大的影响。年内降雨较多的月份,产生的径流也较大,反之年内降雨量较少的月份,产生的径流也较小。土地利用的变化主要表现在灌木林和针叶林面积的减少和阔叶林面积的增加,相应的水文变化是径流量的减少。 通过预测2010年的森林植被变化,建立情景模拟,分析了未来森林植被覆盖对水文响应的影响。研究表明森林植被具有很明显的减水生态水文功能。


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