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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孙阁 张志强 周国逸 魏晓华
在全球变化的背景下,研究森林植被与水资源相互作用的森林水文学和流域管理科学在国际上得到迅猛发展.作为一种新型的水文研究和流域管理工具,流域水文模拟模型在中国越来越为森林水文和流域管理工作者所接受和使用.该文在总结了中国在森林水文研究中的主要问题后,介绍了森林流域水文模拟模型的基本概念、分类方法以及在开展森林与水关系研究中的主要作用,总结了流域水文模拟模型的主要功能.并以分布式水文模型MIKE SHE为例介绍了模型的结构组成、开发和应用过程.最后提出该模型在中国应用中要注意的问题,包括中国土地利用的独特性、历史水文气象数据的可靠性和共享性.
关键词：
森林水文 模拟模型 MIKE SHE
[期刊] 林业科学
[作者]
李金中 裴铁璠 牛丽华 李晓宴
本文以水量平衡原理、动力学假设以及饱和导水率与有效孔隙度的对数递减模型为基础，提出了一个形式简单的森林流域坡地壤中流模型（以下称为改进模型）。并以二道白河森林流域内阔叶红松林土壤为背景制作模拟坡面，在模拟坡面上用两场不同强度的降雨对该模型进行了验证；同时，本文也分别用Ｓｌｏａｎ所提出的贮水泄流模型（以下称Ｓｌｏａｎ模型）与Ｒｏｂｉｎｓｏｎ所修改后的贮水泄流模型（以下称Ｒｏｂｉｎｓｏｎ模型）对这两场降雨进行了预测，并将这３个模型预测的结果与实测结果进行了比较。结果表明，改进模型精度比其它两个模型高。
关键词：
森林流域,壤中流,模型,模拟
[期刊] 中国软科学
[作者]
曹建华 王红英
市场机制下林业政策对林业发展的影响很大。本文将林业产业链整合一起,以市场机制为基础设立的林业经济福利为目标,构建林业政策模拟模型,并利用该模型分析价格、税收和补贴、信贷利率以及采伐限额等林业政策的作用效果,获得林业政策调整如何影响政策目标和合理政策的选择等研究结论,并对有关问题进行了讨论。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
雷相东
森林生态系统同时提供多种功能和服务的能力，被称为森林生态系统多功能性，可分为生态系统功能多功能性和生态系统服务多功能性。近年来，生态学领域对生物多样性与多功能性关系机理、多功能性驱动因子等进行了大量研究，这些研究持续成为热点。然而，这些研究成果在实际应用，尤其是在指导森林经营实践方面，尚显不足。森林经营一直以实现多种功能或服务的最大化为目标，但目前还缺乏与生态学中多功能性理论研究的有机联系，迫切需要将二者结合。本文对国际国内森林生态系统服务多功能性的概念、指标、评价方法、经营模拟和优化模型进行了综述，认为预测森林生态系统服务及多功能性、在森林经营单位层面实现多功能性最大化是将来的研究方向。因此，需要加强森林经营模型模拟研究，寻找减少不同服务间冲突、增加协同（即增加多功能性）的经营策略，回答森林经营和气候变化如何影响生态系统服务间的权衡和协调关系及其时空变化等理论和实际问题。
[期刊] 中国人口.资源与环境
[作者]
曹建华 王红英 严成
林业政策在对森林资源的培育、保护和利用方面起相当大的作用。在市场机制作用的框架下林业政策的作用更多的是通过影响市场机制传递的产品和生产要素的价格信号,进而影响生产经营主体的收益成本预期及其决策行为,最终影响到对森林资源的培育、保护和利用的效果,因此分析和认清林业政策对林业发展的作用机制和影响效果有重要的意义。本文基于市场机制,以林业经济福利为目标,把森林资源培育的第一产业环节和以森林资源为原料的第二产业发展结合一起作为完整的产业链,构建一个林业的政策模拟模型。利用该模型,对木材价格、林业税费、信贷利率和采伐限额等林业经济政策的影响进行了定量分析,着重比较了林业产权制度改革前后政策变化所产生的效...
关键词：
林业政策 政策模拟模型 经济福利
[期刊] 林业科学研究
[作者]
于澎涛
在探讨森林水文模型发展历史的基础上 ,着重分析了分布式水文模型的理论基础、类型和特点。与传统的集总式模型相比 ,分布式水文模型考虑了流域内部各地理要素的空间异质性 ,可以反映流域内部水文过程的时空变化 ,从而更加准确地预测自然和人为因素对流域水资源和水环境的影响 ,为流域的科学管理提供可靠的决策依据。景观生态学可以作为分布式模型进一步发展的理论基础 ,地理信息系统 (GIS)技术可以为分布式模型的实现提供技术支持 ,在此基础上 ,分布式水文模型有望解决森林水文学中长期面临的尺度转换问题
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
齐实 王云琦 孙阁 朱金兆 肖玉保 杨海龙 Steve Mc Nulty
为给三峡库区理水调洪型植被建设提供方法和依据,该文以四面山响水溪森林小流域为研究对象,采用美国地质调查局(USGS)主持开发的MMS(模块化模型系统),构建适合于三峡库区的分布式暴雨水文模型PRMS_Storm,模拟暴雨产流过程.结果表明:①PRMS_Storm用来模拟响水溪森林流域暴雨产流过程满足国家乙级洪水预报标准,可用来发布洪水预报;②综合不同森林群落水文功能评价结果,提出流域3种森林群落配置情景:针阔混交林型(情景1)、阔叶混交林型(情景2)、综合配置型(针阔混交林、常绿阔叶林和灌木林)(情景3);③对各森林群落配置情景的模拟表明,各配置情景都可使地表径流减少20%以上,壤中流增加16...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
邓慧平
为了揭示森林植被水文效应的动态变化过程,将简化的简单生物圈模型与动态植被模型和流域地形指数水文模型相耦合进行长江上游梭磨河流域植被及其水文效应的动态模拟。结果表明:植被覆盖和叶面积指数的增加使植被蒸腾和冠层截留蒸发增加而使土壤蒸发减小,植被的水文效应取决于蒸发分量中这两个相反方向变化的净效应。流域主要由草地和灌木覆盖时流域总蒸发大于裸地和林地。与裸地相比较,当单位叶面积指数截留能力取值0.1mm时,森林减小了流域总蒸发,但当单位叶面积指数截留能力取值0.2mm时,森林增加了流域总蒸发。森林的水文效应对冠层截留能力敏感,冠层截留能力存在一个控制森林水文效应从减小总蒸发变为增加总蒸发的转折点。植被...
关键词：
耦合模型 植被水文效应 动态模拟
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
朱宇颐 解潍嘉 黄华国
在非均匀混合场景下模拟区域能量,三维小气候模型比一维模型考虑因素更为全面,但三维模型较复杂,研究甚少。为探究三维模型在混合像元场景中的通量模拟能力,以ENVI-met模型为例,以黑河关滩森林和加拿大北方森林为实验区,比较森林通量模拟值和实测值的季节性和日变化差异,并模拟森林三维空间结构对通量分布的敏感性。结果表明:(1)模型在春季、夏季、秋季模拟拟合度(R~2)分别为0.75,0.76,0.55。模拟显热通量、潜热通量日变化符合实测趋势,日平均实测值与模拟值之差均不超过10.0%。模型对显热通量、潜热通量和太阳短波辐射模拟精度分别为0.68,0.63,0.80。(2)模拟总体能量闭合率(EBR)达92.9%,模型对气象参数微小变动不敏感,较为稳定。(3)自然参数不变场景下,团状分布通量值大于均匀分布,变化幅度剧烈,且显热通量对空间异质性较潜热通量更为敏感。研究结果肯定了ENVI-met模型模拟通量具有较好精度,且能够反映出森林空间分布格局在通量分配上的影响,为研究区域气候变化提供了有效手段。图10表2参32
[期刊] 林业科学
[作者]
陈亮 周国模 杜华强 刘玉莉 毛方杰 徐小军 李雪建 崔璐 李阳光 朱迪恩
【目的】探究环境因子对毛竹林CO_2通量的影响,为亚热带典型森林碳循环模拟提供技术和理论支撑。【方法】基于浙江省安吉县山川乡2011—2014年毛竹林通量塔观测数据,采用随机森林模型对毛竹林CO_2通量进行模拟,以均方根误差(RMSE)、决定系数(R~2)和林氏调和系数(LCCC)3个指标评价模型精度,并通过计算环境因子重要性得分来分析环境因子对毛竹林CO_2通量的影响。【结果】随机森林模型能以较高精度模拟毛竹林CO_2通量,但由于2013年7和8月发生极端高温干旱,模型难以刻画这种短时、剧烈的干扰,最终导致测试阶段模型精度(R~2=0.845 5,RMSE=0.437 7 mg·m~(-2)s~(-1),LCCC=0.914 1)低于训练阶段模型精度(R~2=0.961 5,RMSE=0.005 4 mg·m~(-2)s~(-1),LCCC=0.980 1);十折交叉验证表明,随机森林模型拟合效果稳定,且模型内部参数设置合理,模型误差主要来自于输入数据;在月尺度上,环境因子对毛竹林CO_2通量影响的重要性得分表现为光合有效辐射PAR(63.332)>土壤5 cm深处温度T_S(29.932)>空气相对湿度R_H(25.839)>大气温度T_A(25.581)>空气CO_2浓度C_(CO_2)(25.095)>饱和水汽压差VPD(24.123)>风速W_S(23.504)>生态系统有效能量A_E(19.323)>土壤热通量Q_S(18.502),PAR对毛竹林CO_2通量变化影响最大,PAR、T_S和VPD对毛竹林CO_2通量的影响较显著(P
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
周梦遥 游巍斌 林美娇 刘君成 林雪儿 何东进 刘进山 蔡昌棠
【目的】了解天宝岩国家级自然保护区森林演替发展趋势,可以更好地为保护区制定管理政策保护珍稀植物和生物多样性提供科学依据。【方法】借助空间直观景观模型LANDIS Pro 7.0对福建天宝岩国家级自然保护区未来300年(2016—2316年)的森林景观演变进行模拟,采用Fragstats 3.3景观格局分析软件对树种面积变化、景观聚集度、分维度、多样性指数进行分析,并对各个树种在模拟时间内的龄级组成进行分析。【结果】在演替时段内,除毛竹林外所有树种斑块分维度均在1.00~1.06之间,表明其景观斑块形状较规则且变化不大。多样性指数呈现先上升后下降趋势,均匀度指数呈现先下降后上升的趋势,且变化速度在逐渐变缓,表明树种逐渐趋于稳定。阔叶林聚集度先增加后保持稳定,其面积则始终保持增长,至演替结束,以成熟林和幼龄林为主;猴头杜鹃林、长苞铁杉林聚集度在整个演替时段内呈增加趋势,其面积在演替中后期有所增加,且以幼龄林的增加为主;杉木林面积在前150年增长,此期间幼龄林比重也在逐渐上升;后150年面积保持稳定,至演替结束,以中龄林和近熟林为主;聚集度虽保持稳定但略有增加;柳杉林聚集度在演替前100年保持稳定而后200年有所降低,至演替后期,整个柳杉林以过熟林为主,中龄林次之;马尾松林在整个演替过程中均以过熟林为主,幼龄林和中龄林比例很低;毛竹林在演替后期以过熟林占据主要地位,其次是成熟林;且马尾松林和毛竹林在演替期间聚集度均呈现降低的趋势。【结论】天宝岩森林景观的演替会依据一定的规律向顶级群落常绿阔叶林演替;马尾松林、柳杉林、毛竹林在群落中随时间的推移会逐渐被取代;杉木林、长苞铁杉林和猴头杜鹃林,在演替时段内表现出良好的发展趋势。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
程越 林旻 杨刚 黄心渊
森林动态演替过程的计算模拟历来是森林生态学中的一个重要问题。不同于传统宏观式的模拟思路,本文提出了一种基于个体植物生长模型、自下而上的模拟方法。首先构建了参数化的个体植物生长模型,模型中考虑了植物内部属性、外部环境、邻域竞争3种对植物生长有影响的因素,综合模拟出植物在不同环境状况下的生长变化情况。在此基础上,对构成一片森林的大量植物个体进行遍历式、迭代化的计算,从而模拟出整片森林区域的生长演替现象。实验结果表明,本文方法可以模拟出植被在复杂外部环境影响下的动态变化效果,可表现出自然稀疏、物种竞争、物种演替
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王天铎
论文阐述了植物生理数学模型在对森林的水文气候效应的研究中所能起和应起的作用。从树木的多年生习性和宜林山地的复杂地形等因素论证植物生理数学模型对制订造林优化方案、乔灌草关系等方面所起的作用。论述了植物生理模型与土壤模型、微气象之间结合的必要性。
关键词：
植物生理 模型 模拟 森林 水文 气候
[期刊] 林业科学
[作者]
于澎涛 徐德应 王彦辉
由于地理要素 (地形、气候、土壤、植被等 )的空间异质性 ,森林的生态服务功能 ,尤其是涵养水源和保持水土的功能 ,也存在着空间分异。本文根据森林水文过程和森林水文生态功能的形成机理 ,建立了通用性较强的官司河分布式水文模型。官司河模型根据流域内部地理要素的空间异质性把流域分成一系列的单元和作用层 ,以单元和作用层为基本单位 ,连续计算每个单元和作用层的水文过程和水文要素变化 ,包括降雨输入、冠层截留、枯落物层吸水、入渗、蒸散、壤中流、地表径流等 ,进而得到流域水文的时空变化。用此模型模拟了四川绵阳官司河流域的降雨—径流过程 ,计算结果与观测结果基本吻合。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
潘登 任理
【目的】建立徒骇马颊河流域的分布式水文模型,为进行该地区灌溉制度优化提供支持。【方法】首先运用洗牌复形演化(SCE-UA)算法在禹城试验站和洪门试验站对分布式水文模型(SWAT)中的作物参数进行率定,接着以遥感监测的蒸散数据为目标,应用拉丁超立方-单次单因素(LH-OAT)方法对蒸散发(ET)相关的参数进行了敏感性分析,用序贯不确定性(SUFI-2)算法优化出一套参数范围并进行不确定性分析。在此基础上,在考虑模型不确定性的情况下对冬小麦-夏玉米轮作体系产量的长期模拟结果进行验证。【结果】作物参数率定结果表明,禹城试验站上冬小麦和夏玉米产量的相对误差分别为7.02%和16.60%,洪门试验站上冬...
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