内容简介

《气候变化与土地利用/覆被变化的水文响应》是作者的研究以太湖地区西苕溪小流域水文资源响应的成果总结，对径流变化及模拟水资源响应等方面进行了阐述，有一定的学术性和实用性。

图书目录

第1章绪论 1.1研究背景 1.1.1气候变化和人类活动的水文影响是水循环研究的热点和难题 1.1.2把握变化环境下的水循环规律是进行流域水土资源综合管理的基础 1.2国内外相关研究进展 1.2.1气候变化的水文水资源响应研究 1.2.2土地利用／覆被变化的水文水资源响应研究 1.2.3国内外文献评述 1.3主要研究内容与思路 1.3.1研究目标和主要内容 1.3.2研究思路和技术路线 第2章流域土地利用，覆被变化与景观格局分析 2.1研究区域概况 2.1.1自然地理概况 2.1.2社会经济条件 2.2流域土地利用／覆被动态变化 2.2.1土地利用／覆被结构及其变化 2.2.2土地利用转移分析 2.3流域景观格局评价 2.3.1景观格局分析方法 2.3.2景观格局指数选择 2.3.3景观格局演化特征 2.4小结 第3章流域降水径流变化及其关系分析 3.1Mann—Kendall趋势检验 32径流及其趋势分析 3.2.1径流的年际变化 3.2.2径流的年内变化 3.2.3径流的变化趋势检验 3.3降水及其趋势分析 3.3.1流域平均降水量计算 3.3.2降水的年际变化 3.3.3降水的年内变化 3.3.4降水的变化趋势检验 34降水—径流关系分析 3.4.1降水—径流的年际关系 3.4.2降水—径流的年内关系 3.5小结 第4章径流对气候变化和人类活动的响应 4.1径流突变分析 4.1.1突变检验方法 4.1.2流域径流突变点 4.2气候因子对径流变化的影响 4.2.1径流对降水的响应 4.2.2径流对气温的响应 4.2.3气候变化对径流的驱动 43人类活动对径流的影响 4.3.1水利建设与农田灌溉 4.3.2生产与生活用水 4.3.3人类活动对径流影响的特征参数 4.4气候变化与人类活动对径流影响的区分 4.4.1径流影响的区分方法 4.4.2径流影响的区分结果 4.5小结 第5章基于InVEST模型的流域径流模拟 5.1InVEST产水量模型原理 5.2模型数据需求与准备 5.2.1土地利用／覆被 5.2.2年降水量 5.2.3年潜在蒸散发量 5.2.4土壤深度 5.2.5植被可利用水分 5.2.6流域及子流域划分 5.2.7土地利用／覆被属性表 5.3径流模拟结果与水资源供需分析 5.3.1径流模拟结果 5.3.2模型校验 5.3.3流域产水空间分布 5.3.4水资源供需分析 5.4小结 第6章未来情景的水文水资源响应 6.1土地利用变化模拟 6.1.1CLUE—S模型 6.1.2空间政策与限制 6.1.3驱动因子分析 6.1.4土地利用模拟结果与验证 6.1.5不同土地需求情景的土地利用格局 6.2未来气候变化情景 6.2.1气候情景 6.2.2气候变化评估方法 6.2.3不同情景的气候因子特征 6.3不同土地利用和气候情景的水文水资源响应 6.4小结 第7章结论与展望 7.1主要研究结论 7.2主要创新点 7.3后续研究及建议 附录 附表1土地利用／覆被分类体系 附表2景观指数及其介绍 参考文献

序言

随着科学技术的进步，人类改造自然的能力空前加强，地球表面的土地利用/覆被状况发生了巨大变化，影响了地表的产汇流机制，深刻扰动着天然水循环过程。此外，全球气候变化的幅度和频率大大增加，直接影响降水、蒸发、径流、土壤含水量等水文要素。应对气候变化、实现水资源可持续利用是人类共同面临的重大课题。在此背景下，“变化环境下的水文循环研究”成为全球水系统项目等多个国际研究机构的重要科学问题和研究热点，全球变化与可持续的水资源管理也被我国列为重大科学研究计划的内容之一。 在气候变化和人类活动的双重影响下，流域水循环过程变得更为复杂，尤其在人类活动频繁、水生态环境扰动较大的流域，深入认识水循环规律，对水土资源综合管理和社会经济可持续发展具有重要意义。然而，必须认识到，开展变化环境下的水循环研究带有综合性和复杂性，涉及水文、地理、气候、生态等多个学科和领域，这给相关研究带来不小的困难。 张灿强是我指导的博士研究生，自2009年考入中科院地理科学与资源研究所以后，他系统学习了生态学、资源科学、水文水资源、GIS等基本理论知识，加上他有经济学专业背景，在跨学科研究方面具备一定的能力。他全程参与了国家水体污染控制与治理科技重大专项“太湖流域水生态功能分区与质量目标管理技术示范研究”，在参与课题研究过程中，他逐渐认识到流域水循环呈现明显的“天然人工”二元演化特征，在博士论文中他抓住气候变化和土地利用/覆被变化这两个关键影响因素，选择太湖上游西苕溪小流域开展水文水资源响应研究。在写作过程中，他克服种种困难，首先数据收集是一项繁琐而艰巨的任务，不仅涉及降水、径流、气温、土壤、土地利用/覆被、社会经济等数据，而且这些数据需要较长时间序列。其次是模型与方法选择，在综合比较的基础上，他采用众多的分析方法和模拟模型，既包括传统经典的模型也包括国际上最新开发的模型。值得欣慰的是，张灿强的论文做了一些有意义的探索性工作。首先，他通过划分径流响应的基准期和变化期，构建气候变化对径流的驱动模型，有效区分了气候变化和人类活动对径流的影响。其次，他将水文模型与土地利用模拟模型和气候变化分析模型耦合使用并进行情景分析，为变化环境的水文水资源响应研究提供了一套有效的工具。当然，他的研究也有一些不足之处，如气候变化和土地利用/覆被变化对水循环的影响机理等尚有待进一步深入研究。 希望本书的出版对水文水资源和气候变化相关研究以及水土资源综合管理提供一定的参考和借鉴。 特为之序。 中国工程院院士2013年11月