森林流域坡面流与壤中流耦合模型的构建与应用

应用生态学报

森林流域坡面流与壤中流耦合模型的构建与应用

郑侃^1,2;金昌杰¹;王安志¹;关德新¹;裴铁璠¹

¹中国科学院沈阳应用生态研究所，沈阳 110016；²中国科学
院研究生院，北京 100039

收稿日期:2007-11-30 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-05-20 发布日期:2008-05-20

Construction and application of a coupled slope surface-subsurface flow model for forested watershed.

ZHENG Kan^1,2;JIN Chang-jie¹;WANG An-zhi¹;GUAN De-xin¹;PEI Tie-fan¹

¹Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; ²Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China

Received:2007-11-30 Revised:1900-01-01 Online:2008-05-20 Published:2008-05-20

摘要/Abstract

摘要： 采用饱和入渗理论、Saint-Venant方程和Richards方程构建了以有限差分法求解的坡面流与壤中流耦合模型，并模拟了不同坡度和不同雨强下的坡面产汇流室内实验.结果表明：该模型模拟的坡面流和壤中流过程与实测过程基本一致，峰现时间、径流历时、峰值流量、出流总量模拟值与实测值的相对误差均较小，基本小于10%.模型的模拟精度较高，实用性较强，为深入研究壤中流机制和改进流域降雨-径流模型提供了理论依据.

关键词: 土地利用, 土壤有机碳, 活性有机碳, 非活性有机碳, 黑河

Abstract: A coupled slope surface-subsurface flow model which can be solved by finite difference method was constructed with saturated infiltration theory, SaintVenant equation, and Richards-equation, and a series of slope runoff generation experiments under conditions of different slope grades and rain intensities were conducted in laboratory. The results showed that the simulated and observed processes of surface-subsurface flow accorded well, with the relative errors of peak time, flow duration, peak flow, and gross flow being mostly less than 10%. This precise and practicable model could be used in further studying the mechanisms of subsurface flow and in providing theoretical basis for improving rainfall-runoff watershed models.

Key words: land use, soil organic carbon, active organic carbon, non-active organic carbon, Heihe River.

郑侃^1,2;金昌杰¹;王安志¹;关德新¹;裴铁璠¹. 森林流域坡面流与壤中流耦合模型的构建与应用[J]. 应用生态学报.

ZHENG Kan^1,2;JIN Chang-jie¹;WANG An-zhi¹;GUAN De-xin¹;PEI Tie-fan¹ . Construction and application of a coupled slope surface-subsurface flow model for forested watershed. [J]. Chinese Journal of Applied Ecology.

[1]	张羽涵, 李瑶, 周玥, 陈圆佳, 安韶山. 宁南山区不同恢复年限柠条林土壤养分及有机碳组分变化特征 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(3): 639-647.
[2]	刘慧民, 钱文琦, 唐路嘉, 巫溢涵, 曾佳颖. 城市生态绿楔土地利用变化及冷岛效应评估——以武汉市为例 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(2): 480-488.
[3]	张铜会, 丛安琪, 连杰, 徐远志, 王宁. 从科尔沁草原到科尔沁沙地的思考 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(1): 25-30.
[4]	杨阳, 王宝荣, 窦艳星, 薛志婧, 孙慧, 王云强, 梁超, 安韶山. 植物源和微生物源土壤有机碳转化与稳定研究进展 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(1): 111-123.
[5]	申继凯, 黄懿梅, 黄倩, 徐凤璟. 黄土高原不同植被类型土壤微生物残体碳的积累及其对有机碳的贡献 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(1): 124-132.
[6]	贾娟, 李星奇, 冯晓娟. 排水对我国两种典型湿地土壤有机碳微生物转化过程的影响 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(1): 133-140.
[7]	胡建文, 刘常富, 勾蒙蒙, 陈会玲, 雷蕾, 肖文发, 朱粟锋, 斛如媛. 林龄对马尾松人工林微生物残体碳积累的影响机制 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(1): 153-160.
[8]	张羽涵, 李瑶, 周玥, 刘春晖, 安韶山. 宁南山区不同恢复年限柠条林地土壤微生物残体碳沿剖面分布特征 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(1): 161-168.
[9]	井艳丽, 李旭华, 张袁, 张馨月, 刘美, 冯秋红. 间伐对川西亚高山云杉人工林土壤微生物残体碳积累的影响 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(1): 169-176.
[10]	王翠娟, 刘小飞, 杨柳明, 贾淑娴. 中亚热带米槠人工林土壤微生物残体碳对凋落物和根系碳输入的响应 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(1): 177-185.
[11]	于海霞, 王禹骁. 东江流域生态系统服务价值的时空演变及空间分异机制 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(9): 2498-2506.
[12]	祁育汀, 张平, 刘雷, 马雪楠, 王欢, 赵娟. 关中平原城市群土地利用结构多情景优化和生态系统服务价值预测 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(9): 2507-2517.
[13]	马扩, 郝丽娜, 童新, 段利民, 曹文梅, 康雪儿, 刘小勇, 刘廷玺. 科尔沁沙丘-草甸相间地区生态安全格局的时空演变 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(8): 2215-2225.
[14]	薛志婧, 屈婷婷, 刘春晖, 刘小槺, 王蕊, 王宁, 周正朝, 董治宝. 培养条件下枯落物分解过程中微生物残体对土壤有机碳形成的贡献 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(7): 1845-1852.
[15]	付建新. 1980—2020年汾河流域“三生空间”土地利用功能变化及其驱动力 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(7): 1901-1911.