定量评估大尺度流域中气候与森林变化对水文的相对影响

在以森林为主的大流域中，气候变异（或变化）与森林变化是决定水文变化最关键的二个因素。要定量地评估森林变化或气候变异对水文的影响就必须区分他们对水文的相对贡献。在大尺度森林流域中（大于1000平方公里），定量区分气候与森林变化对水文的相对影响是一个挑战性的难题，研究甚少。本研究在鄱阳湖流域中选取3组"准配对大流域"，应用申请者近期建立的水文曲线与统计相结合的方法研究气候变异与森林变化对水文的相对影响。该方法的应用已在水文顶极刊物（Water Resources Research）于2010年发表2篇文章。研究结果对于应对气候变化，指导森林恢复建设及协调森林碳水关系有重要的理论和应用价值。

在森林为主的流域，森林变化和气候变异被认为是影响流域径流的两大驱动因素，定量地区分它们对径流的影响，对于正确评价它们各自的水文效应有非常重要的意义。本研究在赣江流域中上游选择梅江、平江和湘水3个“大流域”，这几个流域的森林植被在历史上发生剧烈的变化，而且拥有高质量的水文和气象数据，这给我们开展此类研究带来了难得的机遇。本研究以森林覆盖率的变化来代表森林变化，利用统计方法和水文图像法相结合的方法对森林和气候变化对径流的影响进行定量评估。研究结果表明：（1）森林变化显著影响了年平均径流量，在梅江流域检测到两个显著的突变点，然而平江流域和湘水流域只检测到1个显著的突变点。.（2）在选择的3个研究流域，森林采伐表现为增加径流的作用，但森林恢复方面各流域表现出不同的趋势。另外，森林覆盖率变化和气候变异对径流的影响，有一种“抵消”或“协同促进”的效应。.（3）梅江流域森林变化占年平均径流变化的49.81%，气候变异占50.20%；平江流域森林变化占年平均径流变化的61.19%，气候变异占38.82%；湘水流域域森林变化占年平均径流变化的57.84%，气候变异占42.16%。以上结果说明，在森林变化较大的流域中，森林变化的影响近似于或大于气候变异对径流的影响。.（4）森林变化（采伐和恢复）使梅江流域高流量情势发生了显著的变化；平江流域高流量情势对森林变化的响应较为平淡；湘水流域高流量情势虽然对森林变化有一定的响应趋势，但这些效应均没有达到统计上显著水平。从高流量情势要素对森林改变的响应来看，流域之间存在一定的差异。.（5）和高流量情势对森林恢复的响应相比，低流量情势要素对森林恢复的响应较为平淡，结果也较不一致，这可能是森林采伐引起了较为严重的水土流失有关，虽然当前森林覆盖率得到了很大的提高，但是土壤的恢复及有关的土壤下渗和基流的恢复是一个长期的过程。