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罗开盛:生态工程强度越大,水文成效越大?

已有 1001 次阅读 2021-9-16 21:20 |系统分类:论文交流

    世界各国相继投入大量的人力物力财力进行生态工程建设,生态工程强度持续增强。在全球迅速开展的生态工程建设对水文系统产生了重要影响,尤其是在中国。然而相关决策者或者管理者存在生态工程实施强度与水文效果成正比的假设,即生态工程强度越大,获得的水文成效应该越大。这种假设是否正确还需要经过科学论证。同时,以往研究很大程度将水文系统看作一个黑盒子,通过对比工程前后水文变化的方法获得结论,生态工程强度对水文系统的影响过程和机制并不清楚。

研究选择中国的长江源区域作为实证研究区,在量化生态工程强度的基础上,基于DEM2005-2015年土地利用、气候等各种数据构建水文模型,定量研究水文系统对生态工程强度的响应和敏感性,探讨生态工程强度对水文系统的影响过程,验证生态工程强度与水文效果是否成线性关系,以期更加深入认识生态工程与水文系统的互馈机制,从而为生态工程的管理和实施提供参考。

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1 生态工程强度和水文系统的关系:(a)水文系统对生态工程强度(IEE)的响应格局;(b)水文要素对生态工程强度的敏感性(潜在蒸发(PET)、实际蒸发(ET)、土壤含水量(SW)、下渗量(PERC)、地表径流(SURQ)、基流(GWQ)、产水量(WYLD)、侧向补给(LATQ))

结果显示生态工程强度和水文响应并不是线性关系,水文响应并不是随着生态工程强度的增加而增加,而是具有明显的阶段性。具体而言,分为滞后期、过渡期、敏感期和适应期四个阶段,在不同的阶段具有不同的水文响应特征、响应结构和响应功能。因此,管理者需要放弃以往二者线性关系的假设,根据评估目的和水文系统的响应规律,选择合适的工程强度、评估节点和评估时段。同时,在生态工程实施初期,往往存在一个滞后期,管理者不能减缓工程强度甚至放弃工程,而是需要继续加大生态工程强度。此外,需要优先关注不同阶段最敏感的水文要素,以提高工程效率和掌控水文系统的响应。在长江源区域,在滞后期和过渡期都需要最优先关注实际蒸发(ET, 而在敏感期和适应期分别需要最优先关注潜在蒸发(PET)和地表径流(SURQ)。


文章发表在Journal of Environmental Management上,题为“Response of hydrological systems to the intensity of ecological engineering”。《Journal of Environmental Management是环境领域的顶级期刊Top),2020年影响因子6.789。该研究得到了国家自然科学基金NO.41801200和中国科学院重庆绿色智能技术研究院自主部署项目NO.2020000062的资助。


论文官网链接 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479721012354?dgcid=author#fig4;Researchgate:https://www.researchgate.net/publication/352901684_Response_of_hydrological_systems_to_the_intensity_of_ecological_engineering




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