基于网络分析的湿地水文关系研究——以美国奥克弗诺基流域为例.pdfVIP

第10卷第3期 湿地科学 Vol_lONo．3 2012年9月 WETLANDSCIENCE Sept．2012 基于网络分析的湿地水文关系研究 ——以美国奥克弗诺基流域为例 毛旭锋，崔丽娟+，王昌海 (中国林业科学研究院湿地研究所，北京100091) 摘要：湿地与周边水文系统通过复杂的水文过程相互联系和影响，具有整体性和复杂性。研究湿地与周边水文 系统相互作用过程和机理，对湿地保护和恢复起着重要的作用。以美国奥克弗诺基(Okefenokeel流域为案例， 构建包含沼泽地表水、沼泽地下水、高地地表水和高地地下水4个水文子系统的流域水文网络模型，采用生态网 络分析方法中的效用、控制和单位元分析研究水文单元间作用关系。控制分析的结果显示，高地地表水和地下 水两个子系统对沼泽地表水和地下水子系统的支持程度达到100％。无论是沼泽还是松林高地，其地表水和地 下水之间存在高度的相互依赖和互补性。效用分析结果表明，沼泽地表水和高地地下水之间存在着互利的水 文关系。而单位元分析结果显示，沼泽地下水深层渗漏和高地松树生态系统的蒸散过程是袭夺流域湿地系统 水资源的重要一环。上述结果表明，生态网络分析方法可以有效地分析水文单元之阃的作用过程、描述水文单 元之间直接和间接的水文关系，可以用于流域湿地水资源管理。 关键词：奥克弗诺基；沼泽；湿地；水文关系；生态网络分析 文献标识码：A 中图分类号：x17I；Q178，1 文章编号：1672—5948(2012103—263．08 湿地水文通常是指湿地的入流与出流以及与 题。只有认识并掌握了湿地内部和湿地单元之间 其他生境因素的相互作用等“】。水文过程是湿地 的水文关系，把握湿地系统的整体运行机制，才能 形成、发育和演化重要的驱动机制，湿地水文情势 科学高效地分配水资源，实现湿地水资源有效保 制约着湿地环境的生物、物理和化学特征，从而影 护与合理利用。遗憾的是，大部分研究都主要集 响到湿地类型分异、湿地结构与功能。湿地水文 中在湿地生态系统局部水文特性方面，将湿地生 研究是认识湿地生态系统的结构、过程与功能的 态系统各要素独立分析，没有突出湿地的整体概 主要内容口’31。因此，开展湿地水文研究，对推进湿 念，没有足够重视水文过程对湿地生态的决定性 地科学发展具有重要的意义。 影响，较少研究水文循环作用下生态系统内部各 湿地的水文过程决定了湿地与其周围环境以 要素之间的依存及联系。近年来，随着人们认识 水(地表水或地下水等)为纽带连接成一个整体，相 的深入，从湿地系统整体角度开展湿地研究正逐 互影响和作用H。以水文学为基础，将湿地与其周 步引起重视订。“。 围环境作为一个有机整体，是研究湿地管理与发 然而，从整体角度开展湿地水文关系研究，存 展的重要方向p，。由于湿地组分之间所构成的天 在一定的技术困难。第一，湿地地下水与湿地表 然联系常常被自然或人为的方式被阻断了，决策 层水之间的联系和水量交换过程是湿地系统水文 者也容易忽视湿地作为一个整体在发挥功能和作 循环过程的重要环节之一，直接关系到湿地系统 用陋，，对湿地的管理和保护也往往缺乏系统性和整 的水量平衡u“。尤其是湿地地表水和浅层地下水 体性，不能从本质上解决日益严重的湿地退化问 的水量交换频繁”“，这些交换过程受控于湿地基质 收稿日期：2011一12—31；修订日期：2012．04一12 (201204201)资助。 ‘通讯作者：崔丽娟，研究员。E—mail：IkycU@126，com 湿