地理研究 ›› 2011, Vol. 30 ›› Issue (8): 1412-1420.doi: 10.11821/yj2011080007
潘云, 宫辉力, 朱琳, 李小娟, 赵文吉, 宫兆宁
收稿日期:
2010-08-27
修回日期:
2010-12-29
出版日期:
2011-08-20
发布日期:
2011-08-20
作者简介:
潘云(1980-),男,江苏溧阳人,讲师,博士,主要从事遥感与生态水文模型应用基础研究。E-mail: panyun86@hotmail.com
基金资助:
国际科技合作项目(2010DFA92400);国家自然科学基金项目(40871241);北京市自然科学基金(8082010,8101002)
PAN Yun, GONG Hui-li, ZHU Lin, LI Xiao-juan, ZHAO Wen-ji, GONG Zhao-ning
Received:
2010-08-27
Revised:
2010-12-29
Online:
2011-08-20
Published:
2011-08-20
摘要: 传统的地下水资源管理往往只关注地下水位的变化,而很少考虑变化的水位会对区域生态系统产生什么样的影响。本文在生态水文模拟的基础上提出了一种基于生态水文学的地下水资源管理新方法。该方法耦合土壤水分与地下水位,考虑植物在水分胁迫下的蒸腾抑制机理,通过土壤水分亏缺与植物水分胁迫耦合水文过程与植物响应,进行基于过程的分布式生态水文模拟。利用模拟的植物水分胁迫因子作为一个生态指标,进行地下水开采管理。本文以延庆盆地为例,通过1981~2000年模拟,分析了地下水开采对生态水文过程的影响。定量的生态水文指标的建立与应用为地下水资源管理实践提供了有益的探索,但指标的生态意义、地下水位模拟的精度以及模型的不确定性问题仍然有待深入研究。
潘云, 宫辉力, 朱琳, 李小娟, 赵文吉, 宫兆宁. 基于生态水文学的地下水资源管理研究——以延庆盆地为例[J]. 地理研究, 2011, 30(8): 1412-1420.
PAN Yun, GONG Hui-li, ZHU Lin, LI Xiao-juan, ZHAO Wen-ji, GONG Zhao-ning. Study on ecohydrology-based groundwater resources management in Yanqing Basin, Beijing[J]. GEOGRAPHICAL RESEARCH, 2011, 30(8): 1412-1420.
[1] Cui Y, Shao J. The role of ground water in arid/semiarid ecosystems, Northwest China. Ground Water, 2005, 43(4): 471~477.[2] Hunt R J, Wilcox D A. Ecohydrology-why hydrologists should care. Ground Water, 2003, 41(3): 289~289.[3] Zhao C, Wang Y, Chen X, Li B. Simulation of the effects of groundwater level on vegetation change by combining FEFLOW software. Ecological Modelling, 2005, 187(2-3): 341~351.[4] Naumburg E, Mata-Gonzalez R, Hunter R G, et al. Phreatophytic vegetation and groundwater fluctuations: A review of current research and applications of ecosystem response modeling with an emphasis on Great Basin vegetation. Environmental Management, 2005, 35(6): 726~740.[5] Gontia N K, Tiwari K N. Development of crop water stress index of wheat crop for scheduling irrigation using infrared thermometry. Agricultural Water Management, 2008, 95(10): 1144~1152.[6] Zalewski M. Ecohydrology—the use of ecological and hydrological processes for sustainable management of water resources. Hydrological Sciences-Journal-des Sciences Hydrologiques, 2002, 47(5): 823~832.[7] 程磊, 徐宗学, 罗睿, 等. SWAT在干旱半干旱地区的应用——以窟野河流域为例. 地理研究, 2009, 28(1):65~73.[8] Allen R, Pereira L S, Raes D, et al. Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper, 1998, 56: 87~170.[9] Valiantzas J D. Simplified versions for the Penman evaporation equation using routine weather data. Journal of Hydrology, 2008, 331(3-4): 690~702.[10] U.S. Department of Agriculture, Soil Conservation Service. National Engineering Handbook, Hydrology Section 4. Washington: Government Printing Office, 1972.4~10.[11] Ferguson B K. Estimation of direct runoff in the Thornthwaite water balance. Professional Geographer, 1986, 48(3): 263~271.[12] Neitsch S L, Arnold J G, Kiniry J R, et al. Soil and Water Assessment Tool: Theoretical Documentation 2005. http://www.brc.tamus.edu/swat/doc.html,2009-05-18.[13] DHI. MIKE 11 User and Reference Manual. DHI, 1996. 296~311.[14] Porporato A, Laio F, Ridolfi L, et al. Plants in water-controlled ecosystems: Active role in hydrologic processes and response to water stress: III.Vegetation water stress. Advances in Water Resources, 2001, 24(7): 725~744.[15] Hattermann F F, Krysanova V, Wechsung F. Integrating groundwater dynamics in regional hydrological modelling. Environmental Modelling & Software, 2004, 19(11): 1039~1051.[16] Jackson R D, Idso S B, Reginato R J. Canopy temperature as a crop water stress indicator. Water Resources Research, 1981, 17(4): 1133~1138.[17] Lite S J, Bagstad K J, Stromberg J C. Riparian plant species richness along lateral and longitudinal gradients of water stress and flood disturbance, San Pedro River, Arizona, USA. Journal of Arid Environments, 2005, 63(4): 785~813. |
[1] | 王亚俊, 宋献方, 马英, 张应华, 郑凡东, 杨丽虎, 卜红梅. 北京东南郊再生水灌区不同水体氢氧同位素特征及成因[J]. 地理研究, 2017, 36(2): 361-372. |
[2] | 马闯, 杨军, 雷梅, 陈同斌, 谢云峰, 李晓燕, 宋波, 刘洪禄, 吴文勇. 北京市再生水灌溉对地下水的重金属污染风险[J]. 地理研究, 2012, 31(12): 2250-2258. |
[3] | 罗先香, 张蕊, 严登华. 辽宁双台子河口湿地生态水文模拟与调控[J]. 地理研究, 2011, 30(6): 1089-1100. |
[4] | 赵景波, 邵天杰, 牛俊杰. 西安白鹿塬黄土渗透性与含水条件[J]. 地理研究, 2009, 28(5): 1188-1196. |
[5] | 张士锋, 徐立升. 海河南系平原浅层地下水开采耗能及其空间分布[J]. 地理研究, 2007, 26(5): 949-957. |
[6] | 王仕琴, 邵景力, 宋献方, 张永波, 周小元, 霍志彬. 地下水模型MODFLOW和GIS在华北平原地下水资源评价中的应用[J]. 地理研究, 2007, 26(5): 975-983. |
[7] | 宋献方, 李发东, 于静洁, 唐常源, 杨 聪, 刘相超, 佐仓保夫, 近滕昭彦. 基于氢氧同位素与水化学的 潮白河流域地下水水循环特征[J]. 地理研究, 2007, 26(1): 11-21. |
[8] | 杨军, 郑袁明, 陈同斌, 黄泽春, 罗金发, 刘洪禄, 吴文勇. 中水灌溉下重金属在土壤中的垂直迁移及其对地下水的污染风险[J]. 地理研究, 2006, 25(3): 449-456. |
[9] | . “华北地区水循环及水资源安全研究”取得重要进展[J]. 地理研究, 2005, 24(4): 652-652. |
[10] | 许月卿. 土地利用对地下水位下降的影响——以河北平原为例[J]. 地理研究, 2005, 24(2): 222-228. |
[11] | 董双双, 陈静生. 三种土壤铅和镉的质量基准初步研究*[J]. 地理研究, 1997, 16(4): 31-38. |
[12] | 陈发祖, 孙晓敏, 汪西林, 王树森, 朱治林, 黄妙芬. 高地下水埋深条件下的农田水热平衡试验研究[J]. 地理研究, 1994, 13(1): 32-42. |
[13] | 洪宝鑫. 旱作物利用地下水的实验研究[J]. 地理研究, 1993, 12(3): 107-113. |
[14] | 刘庆书, 许劲松. 辽南不同岩性地区地下水动态研究[J]. 地理研究, 1991, 10(3): 23-29. |
[15] | 孙云伟, 李砚阁. 区域地下水系统过程辨识[J]. 地理研究, 1991, 10(2): 20-26. |
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