变异条件下淮河流域生态径流变化特征及驱动因子

• 作者: 温庆志 姚蕊 孙鹏 张强 顾然
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 生态径流 GAMLSS 气候因子 淮河流域
• 年，卷（期）: 2022,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 2621-2635
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201903080438

摘要

基于淮河流域7个水文站点1956-2016年逐日径流量和72个雨量站点1960-2016的逐日降水量数据，利用Pettitt变异点检测、生态赤字和生态剩余等生态径流指标，定量分析淮河流域水文变异特征，根据生物多样性指标和水文变异指数间的关系，分析该流域水文变异的生态效应，利用位置、尺度、形状的广义可加模型(Generalized Additive Models for Location， Scale and Shape，GAMLSS)理论框架量化气候因子对生态径流变化的贡献。研究表明:(1)水文变异后生态剩余减少，生态赤字增多，干流流量历时曲线比支流下移更明显；年生态剩余/赤字与面降水距平变化一致，水利工程调蓄作用是夏季生态径流与降水距平相关性差的主要原因；(2)除冬季外，淮河流域年、季尺度生态赤字(生态剩余)逐年增加(减小)，春季增加最为明显。尽管冬季生态剩余比其他季节高，但生态剩余整体减小，21世纪干流生态剩余达最低，香农指数表明淮河流域生物多样性逐年下降。生态径流指标与水文改变指标(Indicators of Hydrologic Alteration，IHA)指标相关达0.45，能体现IHA大部分参数信息；(3)淮河流域生态径流对北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation，NAO)、太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation，PDO)和Nino3.4气候因子影响最为敏感。干流生态径流对气候因子响应最敏感，而支流生态径流对气候因子响应不敏感，通过GAMLSS模型构建的生态径流对极端值和局部趋势拟合的效果更优。