长江上游岷江流域森林植被生态水文过程耦合与长期演变机制

陆地生态水文过程中存在着高度的非线性和时空变异性，森林植被由于直接参与陆地水文过程，其结构和功能处于动态变化，不能被看作是水文景观的静态要素，其对区域农业生态环境的影响主要体现在不同尺度森林植被的水文过程与生态过程的耦合效应上 同时，由于自然界“过程尺度”的多变性和人类“观测尺度”的相对局限性，尺度间的匹配与转换问题显得尤为突出，也是本研究项目必须解决的核心科学问题是：森林植被结构及其动态对水文过程的调节、生态与水文过程的耦合机制和生态水文过程的尺度辨析与转换。 项目围绕生态水文过程耦合机制、尺度问题等项目核心科学问题，以长江上游岷江流域为例，开展的主要研究内容包括：开展了森林植被对流域水文过程影响及其调控机理，建立不同尺度生态学过程和水文学过程的整合机制及推绎模型，森林植被时空变化对流域径流量的长期影响，以及对森林水源涵养在不同时空尺度上的影响程度，森林植被生态学过程与水文学过程的尺度转换技术。 具体研究内容包括：流域植被、土地利用、土地覆盖格局变化规律，流域降水、水文过程的时空模拟方法 流域大尺度分布式生态水文模型构建与大尺度蒸散的模拟方法 利用动态的、基于物候变化的归一化植被指数（NDVI）， 定量反映植被结构、格局和功能的时空变化，在景观尺度上提出了植被生态学过程和水文过程的耦合方法。发展了多源生态水文模型的框架，基于SWAT 建立SWAT‐Minjiang 和基于IBIS 模型的动态植被‐水文模型（IBIS‐Minjiang），模拟了气候变化、土地利用覆盖变化的森林植被和水文响应过程。运用氢氧稳定同位素示踪技术，辨识流域降水水汽与水文循环过程的主要来源，研究在不同的径流时期不同的水源对河水的贡献率和不同植被配置与径流的关系。