李云良
- 作品数：61 被引量：361H指数：12
- 供职机构：中国科学院南京地理与湖泊研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球水利工程环境科学与工程生物学更多>>
- 植物根系对土壤水力参数影响的定量研究综述被引量：2
- 2023年
- 植物根系是土壤结构以及土壤水力参数变化的重要影响要素。目前不仅缺乏定量描述“根-孔隙-土壤水力参数”相互作用的研究方法,在更大尺度上根系作用的客观表达也尚不明确,由此导致降雨入渗、径流和蒸发等流域水文过程的精细刻画与模拟预测具有很大的不确定性。基于文献检索,本文对国内外相关研究进行了回顾与梳理,量化了植物根系对土壤水力参数的改变和影响,并提出其与植被、土壤类型的响应方式,总结了植物根系动态性生长下的土壤水力参数定量表述及其预测模型进展。同时分析了在定量研究根-土复合系统中存在的问题及未来研究的发展方向,指出目前根系影响土壤水力参数的研究主要集中在小尺度控制实验方面,忽略了大尺度下土壤空间异质性及外部环境因素的干扰,强调大尺度根系作用和根系参数纳入土壤结构的重要性和实际意义,进一步与水文模型的深度耦合逐渐成为未来研究的热点。
- 鲁建荣李云良谭志强姬明飞杨垒BLarry Li
- 关键词：土壤水动力学土壤转换函数根系特征流域水文
- 鄱阳湖流域水文连通性的影响因素和环境效应被引量：1
- 2022年
- 在气候变化和人类活动的双重影响下,流域下垫面情况发生了显著变化,这些变化很大程度上改变了流域的水文连通性,进而导致一些生态环境问题的发生。以鄱阳湖流域为研究区,采用自动地球科学分析系统(SAGA),引入考虑景观单元地形和土地覆盖等多因素的地形湿度指数和网络指数方法,分析了鄱阳湖流域水文连通性的空间格局,揭示了坡度变化、土地利用方式和土壤类型等对水文连通性的影响与贡献,并以此探讨水文连通与水土流失、洪涝等方面的关联性。研究发现,鄱阳湖流域的水文连通性呈北高南低的分布特征。总体上,鄱阳湖流域可分为近湖区的强水文连通区、河流水系周边的中等水文连通区和上游山区的弱水文连通区。进一步空间分析得出,坡度低缓的低洼区通常NI值较高,而起伏变化大的地区NI值较低,表明了地形因子对水文连通性具有重要影响。就鄱阳湖流域不同土地利用方式和土壤类型而言,灌木林和森林的水文连通性最弱,湿地、水体和耕地的较好,黄壤和黄棕壤的水文连通性最差,冲积土、水域和水稻土的较好。这是因为在地形的主导作用下,流域下垫面的土壤入渗能力、蓄水和产流特点等共同影响了水文连通性的空间差异性。研究虽然侧重于从宏观角度上识别鄱阳湖流域的水文连通及其影响因素,但最终可为流域土壤保护、土地利用规划和自然灾害应对等方面提供决策依据。
- 曾冰茹李云良谭志强
- 关键词：土壤类型鄱阳湖流域
- 鄱阳湖典型洲滩湿地植物根系对水分垂向通量的影响被引量：11
- 2020年
- 为了定量揭示湿地植物根系的水文效应,采用全物理机制的土壤水分运移数值模型,以鄱阳湖吴城湿地国家自然保护区的茵陈篙群落为例,模拟分析根系引起的水文效应.结果表明,根系将增加土壤饱和含水量与土壤进气值,显著改变土壤水分特征曲线(SWRC)与土壤蓄水能力;在考虑根系影响SWRC下模拟率定的土壤含水量与观测数据的时空变化一致:模型10和50cm观测值与拟合值相关系数由不考虑根系效应下的0.83提高至0.85,10和50cm深度土壤含水量的实测值与模拟值的均方根误差分别减少61%和83%.同时这种率定方法下的模拟相比以往的研究地下水补给根系层水量提高34%;考虑典型的根系效应蒸散发量和累积地下水边界向上通量分别增加10%和150%.而在气候极端干旱条件下地下水向上补给量在根系效应下增加7%~56%,累计差异可达38~312cm,同时蒸散发量增加13%.在植被生长旺季时若地下水埋深较深,则根系效应对蒸散发量的影响会放大.因此在进行相关的湿地生态水文过程和湿地水与物质平衡研究中,建议充分评估湿地植物根系的水文效应,并视计算的工况条件,考虑其水文效应在整个水文过程中的影响.
- 鲁建荣张奇李云良谭志强郭玉银
- 关键词：土壤水分特征曲线土壤-植物系统鄱阳湖湿地
- 鄱阳湖流域过去1000a径流模拟以及对气候变化响应研究被引量：9
- 2016年
- 为研究过去千年尺度径流变化及其对气候变化的响应,以长江中游鄱阳湖流域为研究区,运用气候模式CCSM4和ECHAM5模拟过去1000 a气候数据,空间降尺度后驱动水文模型模拟了鄱阳湖流域过去近千年流域径流序列.利用快速傅里叶变换、小波分析等手段,分析流域极端径流变化特征、周期和该流域旱涝事件发生频率.结果表明：2种气候模式均能反映出中世纪暖期及小冰期阶段的干湿交替变化,且小冰期内中干旱状态维持时间较长;径流的丰枯变化与降水量变化具有较好的对应关系.CCSM4和ECHAM5模式下发生旱涝灾害与极大极小降水事件发生频率基本相同,径流丰枯变化与降水变化周期相近,均具有30 a左右的主周期,10-15、7 a左右的子周期.小波系数模平方图中30 a左右显著的能量信号揭示了该周期与北太平洋气候的主要环流机制的太平洋年代际振荡周期相近,因此,大气环流涛动是造成气候-水文变化的主要原因.研究结果拓展了基于近代60 a观测记录的流域水文变化的认识,探讨了千年时间长度下流域干湿变化特征和水文对气候响应的动力机制,有助于全面系统认识长江中游在全球气候暖化背景下旱涝极端水文事件的发生机制与变化规律.
- 张小琳李云良于革张奇
- 关键词：径流变化鄱阳湖流域气候变化
- 鄱阳湖典型洲滩湿地土壤含水量和地下水位年内变化特征被引量：35
- 2014年
- 湿地植被空间分布受多个水分因子共同影响,为了探求鄱阳湖典型洲滩湿地不同植被类型下地下水、土壤水的变化特征,本文选择鄱阳湖吴城湿地保护区内一个长约1.2 km的典型洲滩湿地为实验区,建立了气象-土壤-水文联合观测系统.对观测的气象、水文要素进行分析发现：（1）洲滩湿地地下水位年内呈单峰变化,季节性差异显著,最大埋深可达10 m,出现在1月份,丰水期8月份地下水位最高时可出露地表,且地下水位与湖泊水位变化具有高度一致性;（2）由远湖区高地至近湖区低地,不同植被带中地下水平均埋深变化为藜蒿带（4.76 m）＞芦苇带（2.87 m）＞灰化薹草带（1.61 m）.地下水埋深小于50 cm的持续时间分别为：藜蒿带27 d、芦苇带112d、灰化薹草带170 d;（3）土壤平均含水量沿不同植被带梯度变化为：藜蒿带最小（15.9％）,芦苇样带（40.7％）和灰化薹草样带（43.7％）较大.土壤含水量年内变幅为：藜蒿带最大（2.5％～ 55.2％）,芦苇带和灰化薹草带相对较小,分别为22.1％～48.1％和28.4％～54.1％;（4）不同植被带土壤含水量季节变化规律不同,藜蒿带土壤含水量年内呈单蜂型,仅夏季土壤含水量较高,其余季节均在10％左右,而芦苇带和灰化薹草样带春、夏、秋季均维持较高含水量（42％以上）,仅冬季水分含量较低.
- 许秀丽张奇李云良李相虎王晓龙
- 关键词：土壤含水量地下水位鄱阳湖
- 湖泊湿地水文过程研究进展被引量：12
- 2022年
- 湖泊湿地是世界上最重要的生态系统之一,在调蓄洪水、净化环境、保护生物多样性以及为人类提供淡水和食物等方面发挥着不可替代的作用.然而,受气候变化和人类活动叠加影响,湖泊湿地水文过程发生了剧烈变化,湖泊湿地面临着面积萎缩、质量下降和服务功能退化等风险.本文总结了原位观测、数值模拟和遥感技术在获取湖泊湿地关键水文要素方面的优势及不足;从辩证的角度探讨了气候变化和人类活动对湖泊湿地水文过程的双重影响;结合洪水和水文连通性等研究热点分析了水文过程的典型表现形式;从正反两方面揭示了湖泊湿地植物、动物和水质对水文过程改变的响应.本研究最终提出未来应该将遥感技术与数值模拟方法相结合,建立“多目标-多要素-多尺度-多过程”的湖泊湿地监测体系;定量评价多维度水文连通的转化方式及其对生态系统的阈值效应;加强研究地下水驱动下湿地植被演变的非线性动力学机制;综合考虑栖息地的面积和质量评价水鸟种群的弹性力和恢复力,为湖泊水位调控和退化湿地的恢复提供科学依据.
- 谭志强李云良张奇郭宇菲王晓龙李冰万荣荣王殿常吴兴华
- 关键词：湖泊湿地水文过程数值模拟遥感洪水
- 河口三角洲地表水文连通性研究进展被引量：3
- 2019年
- 三角洲通常位于河流与湖泊、海洋等大型地表水体的过渡带,分布全球约8%人口。受地势低缓、流域来沙减少和海平面上升等多因素作用,三角洲系统被认为是诸多地表类型中高度敏感和脆弱的地带。近年来,地表水文连通性成为三角洲水文水动力领域新的热点问题。通过国内外相关文献调研,系统阐述了水文连通性概念、三角洲地表水文连通性组成以及三角洲形态和水文连通性的联系。研究表明:三角洲地表水文连通性可分为结构连通性、功能连通性和过程连通性;基于图论方法的结构连通性仅表征河网在三角洲水文连通性的作用,而功能连通性和过程连通性反映水文水动力要素的空间分布及其与气象等环境要素的耦合关系,但亟需有效的野外观测和调查数据;三角洲形态与水文连通性存在一定联系,部分形态指标可用于刻画三角洲地表水文连通程度。因三角洲具有高度时空异质性和复杂地形地貌等特点,从学科发展趋势和应用需求的角度出发,未来应综合采用野外观测、数理统计和数值模拟等多学科交叉的研究策略,为三角洲湿地生态系统应对当前快速变化环境等重大问题提供科学依据。
- 刘星根李云良张奇
- 关键词：三角洲变化环境
- 鄱阳湖湿地典型中生植物水分利用来源的同位素示踪被引量：9
- 2020年
- 水分是维持植物生长、决定种群分布的关键因子,研究植物水分利用来源是揭示水文过程与植被演替作用机制的基础,作为中国最大的淡水湖泊系统,鄱阳湖水文情势的显著改变已直接影响到湿地生态系统的水分补给来源.本文通过测定降水、土壤水、地下水、湖水和植物茎水中δ18 O、δD同位素组成,识别鄱阳湖湿地典型中生植被——茵陈蒿(Artemisia capillaris)群落的土壤水分补给来源,并应用直接对比法和IsoSource多源混合模型估算优势种茵陈蒿的主要吸水区间及水源利用比例.结果发现:(1)与降水同位素相比,湖水和湿地土壤水同位素较为富集,地下水同位素较少发生分馏;(2)湿地地下水主要受历史长期降水和湖水共同补给,土壤水在雨季46月和秋季910月主要受降水补给,夏季78月深层土壤水受湖水侧向入渗和地下水的共同补给,并在蒸发作用下水分向浅层土壤传输;(3)茵陈蒿主要利用0~80 cm深度的土壤水,且能够在不同土层水源间灵活转换.当土壤含水量较高时(45月),主要利用0~40 cm浅层土壤水,利用率约49%~68%;当浅层土壤含水量较低时(68月),主要利用40~80 cm深层土壤水,利用率高达74%~95%;当植物进入生长后期(910月),主要利用0~15 cm表层土壤水,利用率介于41%~70%.总体发现,湖水是鄱阳湖湿地中生植物群落土壤水分的重要补给来源,优势种茵陈蒿能够响应土壤含水量的变化改变吸水深度,具有较强的干旱适应能力.研究结果可为鄱阳湖湿地植被生态系统演变和科学保护提供理论参考.
- 许秀丽李云良谭志强郭强
- 关键词：稳定同位素土壤水湖水茵陈蒿鄱阳湖
- 一个松散耦合的水文水动力模型在鄱阳湖湖泊流域的验证
- 本文采用分布式水文模型WATLAC和水动力模型MIKE 21模拟大尺度、高度复杂的鄱阳湖湖泊流域系统,该复杂系统的水文水动力模型采用一种松散的耦合方式,将流域模型的径流输出作为湖泊模型的输入条件。文中通过流域径流、湖泊水...
- 李云良张奇姚静
- 文献传递
- 鄱阳湖典型洲滩湿地土壤含水量和地下水位年内变化特征
- 湿地植被空间分布受多个水分因子共同影响,为了探求鄱阳湖典型洲滩湿地不同植被类型下地下水、土壤水的变化特征,本文选择鄱阳湖吴城湿地保护区内一个长约1.2km的典型洲滩湿地为实验区,建立了气象-土壤-水文联合观测系统.本文对...
- 许秀丽张奇李云良李相虎王晓龙
- 关键词：土壤含水量地下水位鄱阳湖
- 文献传递
