流域生态水文系统的动力学特性初步分析

摘要

流域的生态和水文等各种过程中进行着水、能量、碳等的流动和交换,构成了一个多过程耦合的动力学系统.建立概念性的流域水文模型,对流域上的产汇流等主要水文过程进行模拟,引入植被覆盖度演化的动力学方程,把生态过程与水文过程相耦合,模拟流域内生态水文过程,分析了流域生态水文系统的动力学特性.模拟结果显示,在不同年降雨量条件下,流域的植被覆盖度会从相同初始值演化到不同的覆盖度水平稳定值,年降雨量越大,植被覆盖度趋向于越大的稳定值.在不同的植被覆盖度初始值下,在相同降雨条件下植被覆盖度会演化到不同的覆盖度水平,系统存在多重定态.遇到连续枯水年后,高植被覆盖度的状态会退化到低植被覆盖度的状态.模拟得到的动力学系统性质决定于植被动力学方程.植被覆盖度动力学方程的完善是今后研究工作的重要内容.