极端降雨条件下植被恢复流域结构和功能连通性间的关系

• Published in: 农业工程学报 Vol. 39; no. 15; pp. 103 - 113
• Main Authors: 张慧勇, 吴磊, 郭嘉薇, 刘帅, 郭宗俊
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌 712100 01.08.2023; 西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌 712100; 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,杨凌 712100; 西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌 712100%西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,杨凌 712100
• Subjects: sediment transport potential; 极端; runoff; vegetation; 输沙潜力; structural sediment connectivity; 结构连通性; functional hydrological connectivity; 植被; 功能连通性; 径流; 泥沙; sediments; extreme
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202304040

S157; 探明极端降雨条件下流域水文和泥沙连通性的相互关系,对新形势下黄土高原植被恢复流域水沙调控与水土保持高质量发展具有重要作用.该研究在泥沙连通性指数(index of connectivity,IC)的基础上,采用地形位置指数和植被覆盖因子改进的结构连通性指数(structural sediment connectivity,SCst),累计地表径流深因子改进的功能连通性指数(functional hydrological connectivity,HCfn),研究了极端降雨和植被恢复对流域水沙连通性的影响及输沙潜力的表征能力.结果表明:植被恢复流域归一化植被指数均值由 2000年的 0.29剧增到 2020年的 0.70,显著影响SCst,其均值由2000年的-6.49下降到 2020年的-10.03,Pearson相关系数-0.93;降雨径流显著影响HCfn,年月尺度上HCfn均值与降雨径流深的相关系数均大于 0.70.HCfn可动态反映流域径流输沙情况,平水年流域实测月输沙量与月功能连通性指数的相关系数大于 0.50,而极端水文年二者更加显著,相关系数大于 0.60.极端降雨条件下,降雨因子占主导作用,SCst与HCfn指数可灵敏地反映降雨强度和植被覆盖的季节性变化特征,但二者的相互作用随季节在不断变化.总之,改进后的水沙连通性指数有一定的优势和局限性,可为变化环境下黄土高原大型流域水沙管理和生态建设提供科学指导.