流域湿地蓄水能力评估的生态水文模型构建及应用研究

湿地蓄水能力是湿地多水文功能性发挥的载体，量化评估流域湿地蓄水能力对流域生态水文调控与水资源综合管理至关重要。然而，以往研究多局限于单个或小区域的湿地蓄水能力估算，迄今尚未形成一套适用于大尺度流域湿地蓄水能力精确评估的技术方法。为此，本研究基于湿地模块改进和土壤理化性质参数网格化率定，创建了流域湿地蓄水能力精确评估的生态水文模型，模拟了1990–2020年嫩江流域湿地蓄水能力演变过程。研究结果表明：（1） 湿地模块改进有效提升了地表产流模拟精度，径流深拟合效率提升了2.4%–9.0%；土壤理化性质参数网格化率定显著提高了土壤水分模拟精度，表层/深层土壤水分拟合效率提高了12.5%–53.9%，创建的流域湿地蓄水能力评估的生态水文模型可精确模拟流域湿地水文过程，其纳什系数和决定系数达0.78和0.80。（2） 1990年嫩江流域湿地蓄水能力为332亿m3，其中湿地土壤蓄水能力约为洼地蓄水能力的2.5倍，至2015年湿地蓄水能力累计丧失64亿m3，占流域天然年径流量的27.8%，2020年流域湿地蓄水能力恢复了10亿m3，嫩江流域湿地蓄水能力下降主要归因于湿地大规模垦殖及其生态功能退化。研究成果有助于加深对流域湿地多水文功能性空间差异性的理解，为嫩江流域湿地空间修复和防洪减灾提供科学依据和决策支持。同时可为全球大尺度流域湿地蓄水能力精确评估提供新方法，对基于湿地水文服务的流域水资源综合管理具有重要应用意义。