森林植被的水分自营作用及其观测试验论证方法

作为陆地生态系统的主体,森林对地表圈层的水循环产生了重要的影响,其涵养水源、防止水土流失和维持水质的作用为多数学者所公认,但是对于森林是否增加或减少河川径流量,在学术界还存在较大的争议.作者根据国内外学者在森林水文效应方面的观测结果和理论分析,提出了森林植被的水分自营作用理论.该理论认为,森林具有对环境的正向改造作用,森林植被通过对林区水分分布场的自主营造(改造)机制来增加林地的有效水分供应,改善林区的水文气象环境,创造出有利于森林植被生存的条件,同时引起河川径流量的增加或者降低.森林植被的水分自营作用理论比较好地综合了森林影响径流形成的各个因素,能够统一解释森林水文效应中相互矛盾的试验结果.为了更进一步地认识和完善该理论,为森林水文效应评价服务,还提出了验证该理论的野外观测试验方法,包括典型森林区辐射能量和水分通量的精细测量、森林流域分布式蒸散发计算模式研究、森林水分调节的主要环节及其计量标定、林地水分调节关系解析和森林生态系统水文过程模拟.     

有关地理学研究中几个学术问题的研讨——学习黄秉维院士严谨治学的精神

黄秉维院士是我国地学、资源、环境领域的伟大思想家与设计大师。作为新中国地理学奠基人, 他为我国地理科学的发展做出了巨大贡献。值黄秉维院士诞辰百年之际, 作者回顾了黄秉维院士提出的四个学术问题:“生态环境”、“水热平衡在地理学研究中的作用”、“确切地估计森林的作用”和“钝端科学”, 并结合作者的相关研究工作阐述了对这四个问题的认识与体会, 以印证他的学术思想对后学者研究工作的重要引领与指导作用。     

干旱区森林水源涵养生态服务功能研究进展

论述了干早区森林水源涵养的机理、研究方法及研究现状，根据长期的定位观测资料分析干旱区森林对降水到径流过程的影响及对水分归宿的作用。认为干旱区森林水源涵养的生态功能在干旱区生态环境建设中具有重要作用。目前国内对干旱区森林涵养功能的分析仍偏重于定点定位观测，获取的资料以统计分析为主，在大尺度上建立定量预测模型及监控措施等方面还需作深入的研究。     

陕西省子午岭生态功能区水源涵养能力研究

应用InVEST模型和SCS模型,计算得出研究区多年平均水源涵养量约为3×108 m3,涵养深度69.79 mm,表明研究区具有比较突出的水源涵养服务功能,特别是在森林和灌丛分布相对集中的子午岭自然保护区内,水源涵养能力处于较高水平。不同土地利用类型的水源涵养能力有较大差别。由于灌丛具有较好的降水截留能力和较小的蒸腾作用,水源涵养能力最强;而森林由于蒸腾旺盛,加之冠层截留的大部分降水用于蒸发而无法积累,使其水源涵养能力稍低于灌丛;草地和农田覆盖地区,降水极易流失,因而草地和农田的水源涵养能力较差,对区域总水源涵养量的贡献也最小。此外,研究区多年平均产水深度139.4 mm,整体趋势是从东南向西北方向减小,与区域降水量空间变化趋势一致,在土地利用类型的影响下,这一趋势更加明显;多年平均径流深度71.1 mm,空间上大致由南向北减少,同时,由于径流深度还受到降水时间分配、土地利用类型、土壤质地的影响,因此呈现出较为复杂的空间分布特征。     

森林对气候及地理环境的影响

森林对降水及地理环境有绝对的影响。早在半个世纪之前,当时我还在大学求学期间,就得知德国森林学家已证实“森林是造雨者”,而且对地理环境的生态变化有绝对影响。森林不但影响降水量,更控制了山坡上的土壤侵蚀。故森林有一别名称之为“湖泊”,它能像湖泊那样对河流及广大农田产生作用。若高山上尽是翠绿的森林覆盖成郁闭状(Closed forest),这个可称为“湖泊”的深度,就等于树的平均高度到达其根部的平均深度。     

南北盘江森林生态系统水源涵养功能评价

森林生态系统水源涵养功能是植被层、枯枝落叶层和土壤层对降雨进行再分配的复杂过程。运用综合蓄水能力法,基于森林资源二类调查数据,估算了贵州省南北盘江流域不同类型森林生态系统的林冠层截留降水量、枯落物持水量和土壤蓄水量,分析了流域尺度森林生态系统的水源涵养能力及其时空变化。结果表明：① 南北盘江流域森林涵养水源总量约6.13×10⁸m³,单位面积水源涵养量629.85 t/hm²,森林水源涵养能力空间分布呈现东高西低的趋势;② 不同类型森林来说,阔叶林和灌木林对区域水源涵养总量的贡献率最大,而混交林的单位面积水源涵养量最高;③ 不同林龄比较,幼龄林对区域水源涵养贡献率最高,达45.95%,但其单位面积水源涵养能力最差,过熟林的单位面积水源涵养能力最高;④ 就坡位而言,平地和中坡森林对区域水源涵养总量的贡献率最大,山谷森林单位面积水源涵养能力最高,山脊森林单位面积涵养水源能力最低;⑤ 近35 a来,随着生态工程的实施,森林生态系统水源涵养总能力以1 447.89×10⁴m³/a速度持续提升,单位面积水源涵养量以每年5.33 t/hm²的速度稳步提高。     

基于SWAT模型的森林分布不连续流域水源涵养量多时间尺度分析

为解决森林分布不连续流域森林水源涵养功能及其多时间尺度特征的定量评价问题,根据分布式水文模型（SWAT）的特点,提出了反映森林斑块空间分布的水文响应单元划分方法,以及基于水量平衡法的森林不连续分布流域森林水源涵养量计算公式。以东南沿海的晋江流域为例,构建了2006年土地利用条件下的日时间步长SWAT模型,统计分析了2002—2010年降水条件下森林水源涵养量的时空变化规律。结果表明：① 构建的晋江流域SWAT模型精度较高,面积阈值为零生成的水文响应单元比较准确地反映流域森林斑块分布,提出的森林水源涵养量计算公式适用于森林空间分布不连续流域森林水源涵养量的多时间尺度分析,为流域森林水源涵养功能评价提供了一个新的方法。② 晋江流域森林水源年涵养量271.41~565.25 mm;月涵养量-29.15~154.59 mm;日尺度的极端降水期皆为正值,极端枯水期都为负值。表明年际之间不存在森林水源涵养的蓄丰补枯调节作用,但在年内的部分月份得到体现,而日尺度的森林蓄丰补枯功能充分发挥。从而揭示了不同时间尺度森林水源涵养量及其蓄丰补枯功能的差异。     

森林土壤大孔隙特征及其生态水文学意义

由于研究方法和目的的不同,土壤大孔隙的标准并不统一,一般认为土壤大孔隙的孔径在0．03～3mm;〉3mm的孔隙相对于土壤结构而言非常巨大,水流在这些孔隙中的运动完全不同于土壤中的运动方式,因此一般土壤大孔隙研究中不包含这种成因的巨大孔隙。对于森林土壤而言,动物活动和根系作用是大孔隙形成的主要原因。研究土壤大孔隙经常采用的方法有染色法、CT扫描技术和入渗方法;由于土壤大孔隙的高度不规则性,常采用分形理论研究大孔隙的特征。水分在大孔隙中的快速运动是大孔隙流的主要特征,因此模拟大孔隙流时经常采用可将土壤分为快速运动区域和运动较慢区域两个部分的两区模型。壤中流是森林涵养水源和调节径流的主要方式,土壤大孔隙对壤中流的产生具有重要的影响。研究森林土壤大孔隙,可深化森林涵养水源机理的认识,不仅在理论上可加深理解森林调节水文的过程;在实践上用于预测土地利用变化对水资源和水环境的影响,为退耕还林、天然林保护工程的植被恢复重建提供理论与决策依据。     

明月江的森林水文效应研究

利用明月江水文站网观测资料，采用５个森林水文评价指标，检验９个对比年与１个对比时段共计５０个评价项目表明：明月江随着森林生态环境的改善及森林覆盖率的提高，枯水流量、年径流与径流年内的均匀程度均有较大增加，而河川含沙量则有所减少，反应了森林涵养水源、保持水土、调节径流年内分配的森林水文效应。     

最美湿地——东方红国际重要湿地

<正>东方红湿地位于黑龙江省东部,属三江平原组成部分,东部是我国界江乌苏里江,与俄罗斯隔江相望。2013年10月东方红湿地被列入《国际重要湿地名录》,总面积31 538 hm~2。东方红湿地在涵养水源、滞纳和缓冲洪水、补充地下水源、调节河川径流、保护全流域生态安全和维护国土安全方面具有重要作用。     

空间句法在中国人文地理学研究中的应用进展评述

在从“空间本体”“空间组构”“社会逻辑”等概念阐释空间句法的理论基础、核心概念和逻辑思维的基础上,对人文地理学中已有的句法研究进行综述,指出句法理论对人文地理学空间尤其是微观空间研究的借鉴意义,认为人文地理学者对于句法理论的引入目前还处于初期阶段。最后,从“家”等微观空间、“空间”结构优化、城市“空间”与空间属性间的关系等方面对空间句法在人文地理学中的进一步研究进行展望。     

基于雷达监测河川径流的测量及算法

祁连山大野口流域由于水流急、河面宽,修筑量水堰有一定的难度,准确监测河川径流成了流域水量平衡和涵养水源功能机理研究的障碍。通过大野口流域雷达测流处水面比降、河川横断面面积、水力半径、流速仪实测流量、糙率和谢才系数等一系列测量和计算,可得出雷达监测水位与相应的河川径流量的函数关系式,并绘制出水位流量图。结果表明:雷达测流处水面平均比降为0.028;河川最大洪水断面宽13.4 m,高1.32 m;河川横断面糙率的平均值为0.059;雷达监测水位与相应的河川径流量的函数关系式为Q=0.0018H2-0.0206H(R2=0.9994),该关系式可有效解决修筑量水堰较难而利用雷达监测河川径流的难题。通过研究,可为中等流域尺度上进一步揭示水源涵养功能机理及其流域产流机制提供参考和科学依据,是实现未来水资源可持续开发利用的基础工作,其对认知特定区域水文过程的演变规律,保障内陆河流域水资源合理开发,维持河西地区农业可持续发展具有重要意义。     

经济地理学与国民经济的地域结构论

这次讨论会给我的课题是阐明“地域结构论”在经济地理学的发展中所起的作用。关于战后经济地理学的动向,在“经济地理学的成果和课题”中已作了确切的介绍,而且由于25届大会上“围绕经济地理学的方法论”的报告和争论已经弄清楚了,在此不必加以重复。但是,有必要谈谈它与“国民经济地域结构论”的关系。     

基于CLUE模型的2030年江西省土地利用变化情景分析

引入“一切照常情景”、“规划情景"和”优化情景"三种生态系统变化情景,采用CLUE模型,对江西省2001～2030年的土地利用空间变化进行模型模拟,并用2005年的土地利用现状图对模拟结果进行了验证。研究表明:在“一切照常情景”中,耕地持续减少;建设用地急剧增加;林地面积基本保持稳定。在“规划情景”中,耕地持续增加;建设用地略有增加,并在2020年后基本保持不变;林地总面积变化不大,但是高密度森林面积比重增大;河流和湖泊面积略微减少,湿地面积大幅增加。在“优化情景”中,森林增加趋势较“规划情景”有所减缓,河流和湖泊,湿地均有显著增加。本研究对研究区今后的土地利用规划修编和土地可持续性管理具有重要的指导意义。     

多变量驱动的江苏县域经济空间格局演化

针对现有区域空间格局演化对影响要素及其作用关系研究缺失的问题,本文通过分位数回归建立江苏省2000-2010 年县域经济的变量关系模型,并在结合ESDA空间关联模型的基础上对其空间演化格局进行研究,得出以下结论:① 变量揭示的区域格局演化的空间关联特征有强化的表现,但不同变量在不同时段分异特征不同。② ESDA探测发现经济发展与变量演化过程可能的潜在关系不同而出现不同类型区空间对应程度的差异,分位数回归给出了不同变量对不同分位地区边际效应影响程度不同的细致信息,从而证实了上述关系的存在。③分位数回归最优拟合值揭示区域经济演化格局与实际吻合度较高,即形成“苏锡”核心热点区和“淮宿”核心冷点区的“圈层结构”,且低值簇内部的演化分异趋势大于高值簇而表现出核心冷点区显著的“内陆化”与次核心冷点区的“沿海化”特征,“高值簇”与“低值簇”分界线一直稳定于苏中地区。     

地理学的生态与空间传统观念及环境问题研究

引言地理科学一直很重视人类“居住”的环境,由于地理学家对环境描述所用的方法不同,和他们对自然与社会之间关系上的见解不同,从而产生了不同观念。Pattison(1964)称这些观念为“传统观念”。实际上,“传统”还不是一个恰当的术语,因为地理学中的范例彼此并非按时间顺序排列的。这就会同时或多或少地对地理学的研究产生影响。从环境问题研究来看,“人地传统观念”即所谓“生态学方法”最为重要。环境关系的这种客观性一直影响着地理学思想。     

从空间的相互影响看地理学

一、引言也许人文地理学在理论上的基本贡献可以用地点和位置的概念来概括。地点指局部的基本地域条件,由此可把地理学定义为“人与环境关系”的研究。位置指某一地域的各种影响,更确切地说就是一个区域同另一区域的各种现象的联系。因此,它的研究应该集中在区域之间的关系上,从而引出了象“流通”平“区域间的相互依赖”或者特殊情况下的“分散”与“集中”这些术语。     

黄土高原森林对年径流影响的初步分析

森林是否减少河流水量(年径流),是人类利用森林措施改造自然的一个实际问题,也是水土保持、涵养水源的一个重要研究课题。在国际文献资料中,有两种完全对立的意见:有不少资料与分析,推论森林减少年径流;也有不少数据与分析证明森林可以增加年     

黄土高原森林对年径流影响的初步分析

森林是否减少河流水量(年径流),是人类利用森林措施改造自然的一个实际问题,也是水土保持、涵养水源的一个重要研究课题。在国际文献资料中,有两种完全对立的意见:有不少资料与分析,推论森林减少年径流;也有不少数据与分析证明森林可以增加年     

聚落形态演变与防洪功能变化的关系——以广东高要地区为例

高要地区特殊的地理环境与气候条件造成了历来严重的洪涝灾害。其历史洪水淹浸区和历史堤防范围等历史地理环境与该地区的“八卦”形态聚落分布存在着特殊的“同构”现象。通过图解分析与逻辑推理,解读了“同构关系”的内在成因：“八卦”形态是聚落防洪的最优形态;由于民国以前的高要地区区域防洪未完善,因此位于西江南岸缺乏堤防保护的洪涝区域内大量聚落采用了“八卦”形态的聚落被动防洪方式。高要地区“八卦”形态聚落分布与历代成堤区域的同构关系说明了区域防洪方略与聚落被动防洪方略互为补充、此消彼长的辩证关系。在区域防洪设施未完善的时代,聚落被动防洪方略作为防洪方略的重要补充,导致了聚落的特殊形态;而在区域防洪设施基本完善、有效保护聚落免受洪涝灾害影响的今天,聚落被动防洪方略的存在意义大为减弱,“八卦”形态逐渐瓦解改变。这是聚落形态演变的一个重要动因。区域防洪问题解决后,大量聚落不断地向低洼地区延伸,与当初的被动防洪方略已经互相矛盾。这种扩张是非理性、无序型的扩张。当前对聚落防灾的轻视心态,埋下了洪涝灾害的隐患。