草原內(nèi)陸河流域生態(tài)水文過程與模擬
本書選擇草原內(nèi)陸河流域?yàn)檠芯繉ο螅瑖@流域生態(tài)水文過程的相互作用和反饋及其對變化環(huán)境的響應(yīng)，通過水文學(xué)、生態(tài)學(xué)、遙感科學(xué)等多學(xué)科綜合、跨學(xué)科交叉的途徑，基于觀測試驗(yàn)、機(jī)理研究、模型構(gòu)建、模擬分析相結(jié)合的研究方法，系統(tǒng)辨析氣候變化和放牧活動(dòng)影響下流域生態(tài)水文過程及其耦合作用關(guān)系，深入探討流域生態(tài)水文時(shí)空格局異質(zhì)性的定量歸因，科學(xué)揭示流域生態(tài)水文耦合作用機(jī)理與互饋機(jī)制，重點(diǎn)研發(fā)融合多源多元信息的流域動(dòng)態(tài)過程分布式生態(tài)水文模型，并對流域生態(tài)水文系統(tǒng)要素的演變過程及互饋響應(yīng)進(jìn)行模擬解析和情景預(yù)測，可以為草原流域生態(tài)水文良性關(guān)系維持以及畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。
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[1] 教育部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)，第3完成人，2019年；
[2] 教育部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)，主持人，2017年；
目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.3 存在問題與發(fā)展趨勢 7
參考文獻(xiàn) 7
第2章 錫林河流域概況 15
2.1 自然地理特征 15
2.2 氣象水文條件 16
2.3 水文地質(zhì)狀況 17
2.4 土壤植被特征 19
2.5 生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀 20
參考文獻(xiàn) 21
第3章 變化環(huán)境下流域徑流演變特征與過程模擬 22
3.1 流域徑流變化特征及其影響因子定量分析 23
3.2 基于SWAT模型的錫林河流域地表徑流模擬 30
3.3 錫林河流域地表水-地下水耦合模擬 44
參考文獻(xiàn) 56
第4章 基于水化學(xué)和同位素的流域不同水體轉(zhuǎn)化關(guān)系 58
4.1 水化學(xué)與同位素專項(xiàng)試驗(yàn) 58
4.2 流域不同水體的水化學(xué)特征 62
4.3 流域不同水體的穩(wěn)定同位素特征 75
4.4 流域大氣降水-地表水-地下水轉(zhuǎn)化關(guān)系 81
參考文獻(xiàn) 93
第5章 典型草原坡面天然-人工降雨下水-沙-養(yǎng)分耦合輸移規(guī)律與模型模擬 96
5.1 試驗(yàn)區(qū)概況及試驗(yàn)設(shè)計(jì) 97
5.2 天然降雨下坡面土壤水分的動(dòng)態(tài)變化 104
5.3 基于土壤水分響應(yīng)事件的優(yōu)先流識(shí)別與驗(yàn)證 116
5.4 人工降雨下坡面產(chǎn)流-產(chǎn)沙-養(yǎng)分輸移過程 130
5.5 坡面降雨徑流-土壤侵蝕-養(yǎng)分流失模型 200
5.6 基于SWAT改進(jìn)的小流域水-沙-養(yǎng)分流失模型 219
參考文獻(xiàn) 229
第6章 流域上游景觀格局演變及蒸散發(fā)規(guī)律研究 239
6.1 數(shù)據(jù)及研究方法 240
6.2 流域上游景觀格局演變及驅(qū)動(dòng)力分析 253
6.3 SEBAL模型反演結(jié)果驗(yàn)證與地表參數(shù)時(shí)空分布 267
6.4 流域上游蒸散發(fā)分布特征及影響因素分析 275
參考文獻(xiàn) 284
第7章 流域土壤水分運(yùn)移規(guī)律及遙感反演研究 287
7.1 試驗(yàn)方法與數(shù)據(jù)獲取 287
7.2 土壤飽和導(dǎo)水率轉(zhuǎn)換函數(shù)及遙感反演 291
7.3 雙環(huán)入滲過程模擬與尺度效應(yīng)影響研究 303
7.4 基于Hydrus-1D的雙環(huán)入滲過程模擬 323
7.5 入滲影響因素及入滲分區(qū)的繪制 336
參考文獻(xiàn) 344
第8章 流域植被土壤特征的空間變異及耦合作用 347
8.1 流域植被地上生物量時(shí)空分布特征及其影響因子 348
8.2 流域上游河流濕地植物地上生物量遙感估算 359
8.3 流域植被與氣象-土壤-環(huán)境要素的響應(yīng)關(guān)系 365
8.4 流域植被、土壤數(shù)據(jù)同化與參數(shù)反演 384
參考文獻(xiàn) 404
第9章 生態(tài)水文模型的構(gòu)建 409
9.1 分布式動(dòng)態(tài)過程模型（DDPM） 409
9.2 耦合模塊設(shè)計(jì) 410
9.3 模型評價(jià) 424
9.4 模型運(yùn)行流程 427
參考文獻(xiàn) 427
第10章 基于DDPM的生態(tài)水文過程模擬與檢驗(yàn) 429
10.1 研究區(qū)概況 429
10.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理 429
10.3 蒸散發(fā)過程模擬 435
10.4 產(chǎn)匯流過程模擬444
10.5 碳循環(huán)與水熱通量模擬 450
10.6 討論與小結(jié) 455
參考文獻(xiàn) 458
第11章 基于DDPM的歷史生態(tài)水文過程變化及影響要素分析 460
11.1 生態(tài)水文要素的歷史時(shí)空演變 460
11.2 碳-水通量的影響要素分析 464
11.3 漫流頻次與氣候、生態(tài)的響應(yīng)分析 466
11.4 流域生態(tài)水文互饋響應(yīng)分析 468
11.5 小結(jié) 473
參考文獻(xiàn) 474
第12章 基于CMIP6未來情景的生態(tài)水文過程預(yù)測 475
12.1 不同未來情景下氣溫降水的變化 475
12.2 不同未來情景下生態(tài)水文要素的預(yù)測 477
12.3 不同未來情景下流域生態(tài)的走勢分析 480
12.4 對流域未來生態(tài)水文治理與規(guī)劃的建議 481
12.5 小結(jié) 483
參考文獻(xiàn) 483
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