黄河河源区径流对土地覆被和气候变化的响应

该文选择黄河河源区作为典型流域，把握这一特殊大尺度流域的自然地理特征，在分析流域气候、水文和土地覆被变化特征后，应用分布式水文模型进行径流模拟，得到了不同气候和土地覆被变化的水文效应.针对模拟结果，设计并计算不同气候和土地覆被情景下的黄河河源区径流变化趋势.该文在黄河流域水循环地理信息系统支持下，对黄河河源区80~90年代土地覆被状况和近50年来水循环要素(气温、降水和径流)展开了分析探讨，得到以下结论:●通过对黄河河源区土地覆被结构与变化过程、空间景观特征和不同类型土地覆被重心转移的研究表明，流域土地覆被类型的多样性和异质性增加，土地覆被正朝多样化和均匀化的方向发展;流域高覆盖度草地正在向中低覆盖度草地转变，唯一保留的高覆盖度草地分布在黄河河源区的东南缘.●近50年来，代表黄河河源区西北部降水稀少的玛多站年降水量呈现出小幅度上升趋势.流域东南部降水量较多的久治站则呈现出下降的趋势，尤其是90年代下降得最快.●多年平均流量基本保持不变，不同年代之间有所变化，80年代径流量最大，90年代急剧下降.该文最后建立了5种土地覆被情景模型以及24组不同气温和降水的情景组合.利用SWAT模型分别模拟不同情景下的年均径流量和径流深.该文主要研究进展为:●理论上总结了地理信息系统与水文学研究四种结合方式，提出地理信息系统支持下流域水循环研究的一般模式，从数据统一编码的角度对水循环要素数据进行统一管理.●建立了黄河流域水循环地理信息系统平台，并在该平台基础上对黄河流域土地覆被进行综合分类，该成果为研究黄河流域水循环要素的演变规律提供支撑平台.●提出了气候与土地覆被变化下的流域径流研究的一般框架.基于物理基础的分布式水文模型SWAT被应用于资料缺乏的空间大尺度的黄河河源区，结合遥感资料，在地理信息系统的支持下，得到了较好的模拟结果.定量计算结果认为黄河源区土地覆被和气候变化是影响黄河河源区径流变化的主要因素，尤其是降水量的多少对流域径流量的影响最大.●在SWAT模型中，通过参数调整，总结归纳出SCS降雨-径流模型中CN值在黄河河源区的适用范围，为该模型在黄河河源区应用提供理论支撑。