東北地理所在濕地水文多功能性定量評(píng)估研究方面取得重要進(jìn)展
在全球氣候變化與人類活動(dòng)的影響下，濕地作為地球生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其水文多功能性在全球生態(tài)與水資源管理領(lǐng)域備受矚目（圖1）。濕地不僅是生物多樣性的庇護(hù)所，更是水循環(huán)的重要調(diào)節(jié)器，具備調(diào)節(jié)徑流、緩解洪水、維持低流量、促進(jìn)地下水補(bǔ)給以及支持生物多樣性等多種水文功能。然而，當(dāng)前研究多聚焦于濕地的單一水文功能，對(duì)于濕地綜合水文功能的協(xié)同作用與整體貢獻(xiàn)尚缺乏系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)，這限制了濕地在流域水資源管理與生態(tài)保護(hù)中潛力的充分挖掘。如何從流域尺度量化濕地的水文多功能性，成為國(guó)際生態(tài)水文學(xué)領(lǐng)域的前沿科學(xué)問題
近日，東北地理研究所水文與水資源學(xué)科組科研人員聯(lián)合西南林業(yè)大學(xué)和加拿大國(guó)立科學(xué)研究院提出了流域濕地水文多功能性定量評(píng)估框架，利用耦合濕地模塊（包括河濱濕地和孤立濕地模塊）和寒區(qū)水文過程（凍土凍融、積雪融化）的半分布式水文模型平臺(tái)（PHYSITEL/HYDROTEL），動(dòng)態(tài)模擬流域水文過程，引入徑流變異性、洪水強(qiáng)度、干旱強(qiáng)度和水資源涵養(yǎng)能力等水文指標(biāo)構(gòu)建了濕地水文多功能性定量評(píng)估體系，并以青藏高原黃河源區(qū)的黑河與白河流域?yàn)檠芯繀^(qū)，量化評(píng)估了流域濕地水文多功能性。結(jié)果顯示，濕地通過減少不均勻分布系數(shù)、完全調(diào)整系數(shù)、集中度和變化幅度來降低徑流變異性。濕地可以有效緩解洪水風(fēng)險(xiǎn)，降低峰值流量，同時(shí)提高枯季低流量和基流量。此外，濕地還增強(qiáng)了流域的水資源儲(chǔ)存與涵養(yǎng)能力，對(duì)黑河和白河流域蓄水能力的提升作用分別達(dá)到30.6%和19.8%。濕地水文多功能性顯著提升了黑河和白河流域應(yīng)對(duì)水文極端事件的韌性（圖2）。
該研究加深了濕地在流域水循環(huán)過程中的作用，豐富了流域濕地水文調(diào)蓄功能評(píng)估的理論體系，為濕地保護(hù)與恢復(fù)提供了科學(xué)依據(jù)，對(duì)全球濕地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)管理具有重要的指導(dǎo)意義。
圖1 流域生態(tài)系統(tǒng)水文多功能性概念
圖2 黑河和白河流域濕地對(duì)徑流變異、洪水和干旱風(fēng)險(xiǎn)及流域水源涵養(yǎng)能力的影響
研究成果近期發(fā)表在《Journal of Hydrology》期刊上。由中國(guó)科學(xué)院東北地理所吳燕鋒副研究員、倪炳波博士、薛振山副研究員、章光新研究員、宋開山研究員、加拿大國(guó)立科學(xué)研究院水土環(huán)境研究中心的Alain N. Rousseau教授以及西南林業(yè)大學(xué)董李勤和張昆教授等共同完成。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金項(xiàng)目（U2243230）、吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（20240101058JC）和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2021YFC3200203）等項(xiàng)目共同資助。
論文信息：
Yanfeng Wu,Bingbo Ni,Zhenshan Xue,Liqin Dong,Kun Zhang,Alain N. Rousseau,Guangxin Zhang,Kaishan Song. Quantitative assessment of hydrological multifunctionality of headwater wetlands. Journal of Hydrology,2025,657,133113.
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2025.133113
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