文章摘要
曾思栋,夏军,杜鸿,李浩.生态水文双向耦合模型的研发与应用:Ⅱ.模型应用[J].水利学报,2020,51(4):439-447,457
生态水文双向耦合模型的研发与应用:Ⅱ.模型应用
Development and application of bidirectional coupled ecohydrological model: Ⅱ. Model application
投稿时间:2019-07-23  
DOI:10.13243/j.cnki.slxb.20190518
中文关键词: 生态水文  DTVGM-CASACNP  模型验证  耦合特征
英文关键词: ecohydrology  DTVGM-CASACNP  model application  coupling characteristics
基金项目:国家自然科学基金青年基金项目(51809008);湖北省自然科学基金项目(2018CFB123);中南民族大学中央高校基本科研业务费专项资金项目(CZY18042)
作者单位
曾思栋 中国科学院重庆绿色智能技术研究院, 重庆 400714
长江勘测规划设计研究院, 湖北 武汉 430010 
夏军 中国科学院重庆绿色智能技术研究院, 重庆 400714
武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室, 湖北 武汉 430072 
杜鸿 中南民族大学 资源与环境学院, 湖北 武汉 430074 
李浩 长江水利委员会澜湄水资源合作中心, 湖北 武汉 430015 
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中文摘要:
      陆地生态水文过程的耦合集中体现在水碳循环的相互作用与反馈,研究这种耦合关系以及变化环境下水文、能量通量、碳收支过程的响应特征对于理解生态水文过程的作用机理具有重要意义。本研究基于构建的生态水文双向紧密耦合模型DTVGM-CASACNP,选取Ameriflux Duke森林生态系统站点,验证了该耦合模型的适用性。结果表明,该模型在水、能量通量及碳通量的模拟方面均取得了较好的效果。水碳耦合关系结果表明植被生产力与蒸散发具有较强的正相关关系;气孔对蒸腾的调控结果显示在冬季蒸腾受到气孔的控制作用强,在夏季蒸腾受到外界环境因子的控制作用更强;日内变化中日间蒸腾受到环境因子的控制作用较夜间高。双倍CO2浓度条件下,植物蒸腾减小,但截留蒸发增加,感热通量增加显著,碳汇作用将加强。
英文摘要:
      The coupling characteristics of landsurface ecological and hydrological processes are mainly focus on the interactions and feedback of water-carbon cycles. It is significant to study the coupling relationships of water-carbon cycles and the responses of hydrological, energy transfer and carbon budget processes to changing environment for understanding the mechanisms of ecohydrological processes. In this study,the bidirectional coupled ecohydrological model DTVGM-CASACNP is validated over a forest ecosystem in Ameriflux Duke Forest Loblolly Pine site. The results show that the model could simulate water,energy and carbon flux quite well,which can characterize the vegetation dynamic and hydrological processes of this ecosystem. Furthermore,the coupling characteristics of water-carbon cycles and the controlling mechanisms of transpiration are investigated. The results show a close relationship between vegetation productivity and evapotranspiration. Besides,the controlling effects of stomatal conductance on transpiration is stronger in winter, while the controlling effects of environmental factors are stronger in summer. In the diurnal cycle, the effects of environmental factors are stronger in the daytime than in the nighttime. The enrichment of CO2 will result in a reduction in transpiration and an increase interception evaporation and sensible heat and highly efficient carbon sinks.
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