森林小流域水文过程对全球气候变化响应的定量化研究

摘要

水文过程对气候变化的响应是政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估的主要内容.弄清这些响应是为可持续水资源管理及公共安全保护制定适合的减缓和适应策略的关键.然而,这些响应并没有很好地被认识,也缺乏长期的证据支持.因此,基于中国南部鼎湖山自然保护区(Dinghushan Biosphere Reserve)长期的(水文过程)监测以及SWAT模型的模拟,对气候变化尤其是气温升高和降水强化如何影响土壤水分动态及其他水文变量进行了研究.结果表明:1950-2009年期间年降水量尽管无明显变化,但土壤水分含量显著降低.2000-2009年,月最低7日的径流总量(monthly 7-day low flow)显著减少.同期湿季最大日径流量以及浅水层地下水位却显著升高.土壤水分含量以及小流量(low flow)径流的显著降低态势表明该流域总体向干旱化趋势发展.分析指出,暴雨形式降水的增加以及无雨日数的增多会同时导致干旱和洪涝的发生概率的增加.认为气候变化着实已经导致了该流域(也可能包括中国南部的其他地区)更多极端水文事件的发生(干旱和洪涝).此外,本研究也论证了研究方法论的可行性以及在其他具有可靠的长期监测数据而无人类活动干扰的流域在量化气候变化对水文过程的影响等方面的潜在运用(价值).