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1、祁连山老虎沟流域微气象变化特征研究1、相关定义1.1、土地利用/覆被变化的基本概念和研究进展1.1.1土地利用与土地覆被基本概念1.1.1土地利用与土地覆被基本概念国际地圈—生物圈计划(IGBP)和全球环境变化中的人文领域计划(IHDP)于1995年联合正式提出”针对人类活动和全球变化间的人和生物驱动影响土地利用与土地覆被及其对环境和社会的影响”的”土地利用/土地覆被变化(Landuseandlandcoverchange,LUCC)”研究计划[3]。2002年,LUCC研究进入LandProject阶段,2003年IGBP为LandProject制定
2、了研究重点并提出了相关的科学问题[4]。经近20年的发展,LUCC研究计划已经成为全球变化研究的前沿和热点课题,并已在世界各国得到了广泛的开展和实施。土地利用是指人类有目的地开发利用土地资源的一切活动,如农业用地、工业用地、交通用地、居住用地等都是土地利用的概念;而土地覆被则是指地表自然形成的或者人为引起的覆盖状况,例如各类作物、森林、草地、房屋、水泥及沥青路面等。土地利用与土地覆被有着密切的关系,土地利用是土地覆被变化最重要的影响因素,土地覆被的变化反过来又作用于土地利用。Lucc有两种形式[5]:渐变(modification)和改变(conver
3、sion)。渐变是指某种土地覆被类型内在属性的变化,如由于过度放牧使草场变成退化草地,主要与土地利用的强度和利用方式有关;改变则是由于人类对土地利用目的的改变使土地覆被类型发生转变,如森林变为农场或草地等。土地利用/覆被变化研究在于更好地理解与不断地认识不同时间与空间尺度上土地利用与土地覆被的相互作用及其变化,包括土地利用与土地覆被变化的过程、机理及其对人类社会经济与环境所产生的一系列影响,为全球、国家或区域的可持续发展战略提供决策依据。Lucc研究主要目标是搞清楚人类活动、土地利用、土地覆被、自然环境四者之间的相互作用关系,这种关系需要在不同的时间尺
4、度和空间尺度上进行探讨,并研究解决这些问题的方法、机制或者途径。后立胜、蔡云龙指出Lucc研究计划的根本出发2点和基本目标是[6]:通过对人类驱动力—土地利用/覆被变化—全球变化与环境反馈之间动力学(动态过程)与相互作用机制的认识,建立能够用来预测土地利用/覆被变化、评价环境变化并提供决策支持的Lucc模型,从而预测土地利用/覆被变化,评估生态环境变化,并寻求积极的人为干预措施。土地利用/覆被变化研究所涉及的范围十分广泛,包括自然、经济与社会整个系统;包括人类社会发展的过去、现在与将来整个过程;包括从大的地球生物圈层,到一个国家、地区、再到某个农户或者
5、土地利用行为者等各个规模等级[5]。虽然Lucc所研究的科学问题和内容极其繁杂,但综观目前有关土地利用/覆被变化研究,其内容可以大致地归纳为四个核心,即Lucc的状况、Lucc驱动力与驱动机制研究、Lucc效应与作用机制研究、模型模拟与土地可持续利用研究[6]。虽然土地利用/覆被变化是全球各地区都存在的现象,但当前的研究主要集中在“热点地区”、脆弱区和典型地区[5]。土地利用与土地覆被变化的”热点地区”具有很多不同的表现形式。首先,可能是目前或者过去近一段时期内土地利用与土地覆被变化剧烈的地区;其次,可以是未来一段时期内将要发生较大变化的地区;第三,土
6、地利用与土地覆被较小的变化却有可能产生较大的影响的区域。与此相关联的另一个概念是“脆弱区”,通过对土地利用与土地覆被变化的研究有利于人们对脆弱性的认识,通过案例研究来揭示脆弱区的形成演变机制,揭示各种自然的、社会的、经济的因素对土地利用可持续性的影响,建立一种土地利用与土地覆被变化的预警系统。此外,就是典型地区的土地利用与土地覆被变化,它的研究有利于分析土地利用变化的动力学机制,避免大规模尺度上分析的表面性。1.2、基流的定义到目前为止,由于无法通过实验对径流分割进行科学论证,各种基流定义及方法之间存在较大争议,目前国内外对基流定义主要有3种[81]。
7、第一种观点:基流是指流域出口断面的流量过程线中除去地表径流以外的径流。基于传播时间,将径流分为直接径流和基流,直接径流由地表径流和快速壤中流组成[82]。应用水文学中一般对坡面流、壤中流和地下径流不加区分,实际上三者也不可能区分开,因而应用水文学家只是区分地表径流和基流,将降雨分为降雨和下渗及其它损失,净雨产生直接径流,下渗补充蒸发,在满足土壤含水量之后,任何剩余下渗量都补给地下水,最后成为基流[83]。第二种观点认为:基流是地下径流和慢速壤中流之和[84]。由于壤中流是一个非露模糊的概念,更无法划分其快慢,因而无法从流量过程线中分离。第三种观点认为:
8、基流是指深层地下水即不透水层以下承压水形成的地下径流。张文华认为净雨包括直接径流和本次降雨所形
