基于SSiB4T/TRIFFID模拟的森林植被与流域径流量关系研究

摘要

为了揭示森林植被与流域径流量关系的空间分异规律,用生物物理/动态植被模式SSiB4/TRIFFID与流域水文模型TOPMODEL的耦合模式SSiB4T/TRIFFID进行青弋江流域和西南亚高山区的梭磨河流域各种气候情景的植被演替和碳水循环模拟.根据模拟结果并结合森林集水区试验结果,分析森林植被对流域径流量的影响.模拟结果表明,不存在水分胁迫时,在草地、灌木和森林3种植被类型中,森林蒸腾、冠层截留蒸发、蒸散和叶面积指数对温度变化最敏感;存在水分胁迫时,森林蒸腾、冠层截留蒸发、蒸散和叶面积指数对降水的变化最敏感.控制试验结果表明,青弋江流域阔叶林在植被向平衡态演替过程中取得支配地位,森林、灌木和草地蒸散分别为742.2、588.6和546.2 mm?a-1,森林蒸散明显大于灌木和草地,森林减小了径流量.梭磨河流域针叶林在植被向平衡态演替过程中取得支配地位,森林、苔原灌木和草地蒸散分别为387.8、444.3和387.5 mm?a-1,森林蒸散低于苔原灌木,森林增加了径流量.但随着温度增加,由于森林蒸散增加幅度明显大于苔原灌木和C3草地,森林蒸散逐渐大于苔原灌木,森林从增加径流量转变为减小径流量.对于湿润地区,随着温度增加,森林从增加径流量转变为对径流量没有明显影响和减小径流量.对于半湿润和半干旱地区,随着降水的减小,森林蒸散减小幅度明显大于灌木和草地,森林对径流量的影响随着降水量的减小而减小.气候的垂直地带性和水平地带性分布对森林植被与流域径流量关系的空间变化起着重要的控制作用.