生态相关水文指标的优选及其演变归因分析

• 作者: 周乐 王瑞 江善虎 王孟浩 刘亚婷 任立良
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 气候变化 人类活动 水文改变指标 主成分分析 演变归因
• 年，卷（期）: 2023,（17）
• 所属期刊栏目: 中国乡村生态建设研究专栏
• 页码范围: 7068-7079
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202108232345

摘要

河流生态系统健康是流域可持续发展的基础，水文情势自然变化是维持河流生态健康的关键因素，因此需进行变化环境下水文情势演变归因研究。以老哈河流域为例，基于1964-2016年水文气象资料，利用趋势及突变检验方法，确定径流序列突变点，划分研究期，并结合可变下渗容量模型重建天然径流；通过主成分分析法确定生态最相关水文指标(ERHIs)，并利用变化范围法评估水文指标的改变程度；基于"观测-模拟"对比分析法，定量评估气候变化和人类活动对河道径流和ERHIs的影响。结果表明：流域年径流序列呈现显著减少趋势，突变点为1979年和1999年，将研究期划分为基准期、变化期Ⅰ和变化期Ⅱ；筛选出7个ERHIs，分别为2月流量、6月流量、最大7日流量、年最小流量出现时间、低流量年内发生次数、高流量年内平均历时、上升率； 7个ERHIs中，大部分表现为下降趋势，综合改变度在变化期Ⅰ和变化期Ⅱ分别为0.45和0.74；定量归因结果表明，人类活动是影响ERHIs变化的主要因素，其在变化期Ⅱ对水文情势的影响较变化期Ⅰ更为剧烈。研究提供了生态相关水文指标优选及其演变归因的综合方法，揭示了不同时期流域ERHIs变化的主要驱动因子，为河流适应性管理提供科学依据。