目錄
總序
序
前言
第1章 海河流域生態(tài)系統(tǒng)演變特征及其水文效應 1
1.1 海河流域概況 1
1.1.1 地理位置及范圍 1
1.1.2 地質地貌 2
1.1.3 氣候 2
1.1.4 水文 2
1.1.5 土壤與植被 3
1.1.6 社會經(jīng)濟概況 4
1.2 海河流域生態(tài)環(huán)境問題分析 4
1.2.1 生態(tài)環(huán)境問題 4
1.2.2 海河流域生態(tài)環(huán)境問題的成因分析 8
1.3 海河流域生態(tài)系統(tǒng)格局演變特征 10
1.3.1 數(shù)據(jù)來源及處理方法 10
1.3.2 海河流域生態(tài)系統(tǒng)格局 11
1.3.3 海河流域生態(tài)系統(tǒng)格局演變 14
1.3.4 海河流域生態(tài)系統(tǒng)格局演變驅動因子分析 17
1.4 海河流域水文特征演變趨勢 21
1.4.1 降水量演變特征 21
1.4.2 蒸發(fā)量演變特征 22
1.4.3 天然徑流量演變特征 22
1.4.4 產(chǎn)流系數(shù)演變特征 23
1.4.5 地下水資源量和河川基流量演變特征 23
第2章 典型生態(tài)系統(tǒng)與水循環(huán)系統(tǒng)間的耦合與適應機制 25
2.1 生態(tài)系統(tǒng)類型與水分補給模式的對應關系 25
2.2 海河流域的區(qū)域耗水演變趨勢與演化特征 27
2.2.1 海河流域RET的空間變化特征 28
2.2.2 RET和氣象變量變化趨勢分析 30
2.2.3 定量評估不同氣象變量對RET變化的影響 33
2.2.4 RET對氣象變量的敏感性分析 36
2.2.5 RET相空間重構及混沌性識別 37
2.2.6 混沌預測及結果分析 39
2.3 氣候變化及農田生態(tài)系統(tǒng)對水循環(huán)的影響 41
2.3.1 灤河流域降水和溫度的年值、季節(jié)值的每10年變化趨勢 41
2.3.2 灤河流域降水溫度變化的空間分布 42
2.3.3 潘家口水庫上游徑流深的變化趨勢 43
2.3.4 未來氣候變化對潘家口水庫水文水資源的影響 44
2.3.5 農田生態(tài)系統(tǒng)變化對水循環(huán)的影響 47
2.4 農田生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)對農田水循環(huán)變化的響應 54
2.4.1 試驗方法 55
2.4.2 基于原位觀測的包氣帶水鹽肥運移規(guī)律分析 55
2.4.3 棉花生育期包氣帶水鹽肥聯(lián)合運移數(shù)值模擬 62
2.4.4 基于HYDRUS模擬的地下水變化條件下包氣帶水鹽肥運移預測 67
2.4.5 不同灌溉施肥制度下的土壤水分溶質運移模擬 73
2.5 河流生態(tài)系統(tǒng)與水循環(huán)系統(tǒng)之間的耦合機制 82
2.5.1 河流情勢演變對生態(tài)系統(tǒng)的影響分析 82
2.5.2 水文變化指數(shù)計算分析 82
2.5.3 環(huán)境流量指數(shù) 91
2.5.4 基于水文指數(shù)考慮生態(tài)目標的生態(tài)需水計算 96
第3章 白洋淀水文變化特征、生態(tài)效應及其驅動機制 101
3.1 濕地水分遙感預測方法 101
3.2 白洋淀水文演變特征及其驅動機制 102
3.3 白洋淀水文變化對濕地生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)服務功能的影響及其機制 108
第4章 海河流域生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價與生態(tài)功能區(qū)劃 119
4.1 海河流域生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價 119
4.1.1 森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能特征 120
4.1.2 草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能特征 125
4.1.3 濕地生態(tài)系統(tǒng)服務功能特征 131
4.1.4 農田生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境損益特征 134
4.2 海河流域生態(tài)敏感性空間格局 141
4.2.1 土壤侵蝕敏感性評價 143
4.2.2 沙漠化敏感性評價 144
4.2.3 地質災害敏感性評價 144
4.2.4 海河流域生態(tài)敏感性綜合評價 146
4.3 海河流域生態(tài)系統(tǒng)服務功能空間格局 147
4.4 海河流域生態(tài)功能區(qū)劃方案 148
4.4.1 生態(tài)功能區(qū)劃內涵 148
4.4.2 海河流域生態(tài)功能區(qū)劃目標 149
4.4.3 海河流域生態(tài)功能區(qū)劃原則 149
4.4.4 海河流域生態(tài)功能區(qū)劃方法 150
4.4.5 海河流域生態(tài)功能區(qū)劃 152
4.5 海河流域重要生態(tài)功能區(qū) 158
4.5.1 水源涵養(yǎng)重要生態(tài)功能區(qū) 159
4.5.2 土壤保持重要生態(tài)功能區(qū) 160
4.5.3 防風固沙重要生態(tài)功能區(qū) 160
4.5.4 生物多樣性保護重要生態(tài)功能區(qū) 161
第5章 流域生態(tài)水文過程模擬與調控 163
5.1 海河流域生態(tài)水文模型構建與校驗 163
5.1.1 統(tǒng)一物理機制下的生態(tài)水文模型構建思路 163
5.1.2 生態(tài)水文模型總體結構 167
5.1.3 海河流域生態(tài)水文模型校驗 168
5.2 水分生態(tài)演變機理定量評價 171
5.2.1 典型生態(tài)系統(tǒng)水分生態(tài)演變表征指標體系構建 171
5.2.2 評價方法 176
5.2.3 評價結果分析 179
5.3 流域生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估模型 180
5.4 海河流域河流生態(tài)的水文調控策略 185
5.4.1 海河流域河流生態(tài)修復布局分析 186
5.4.2 流域河流生態(tài)系統(tǒng)水文調控工程措施 186
5.4.3 流域河流生態(tài)系統(tǒng)水文調控非工程措施 187
5.4.4 流域水文調控實例——以海河流域內河北省南水北調受水區(qū)為例 190
第6章 主要結論 195
6.1 海河流域生態(tài)系統(tǒng)演變特征及水文生態(tài)效應 195
6.2 海河流域典型生態(tài)系統(tǒng)與水循環(huán)的耦合機制 195
6.3 白洋淀水文變化特征、生態(tài)效應及其驅動機制 197
6.4 海河流域生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估與生態(tài)功能區(qū)劃 198
6.5 大尺度流域生態(tài)-水文模型與基于生態(tài)安全的水文調控方案 198
參考文獻 201
索引 212