第1章 海河流域生态系统演变特征及其水文效应 1
1.1 海河流域概况 1
1.1.1 地理位置及范围 1
1.1.2 地质地貌 2
1.1.3 气候 2
1.1.4 水文 2
1.1.5 土壤与植被 3
1.1.6 社会经济概况 4
1.2 海河流域生态环境问题分析 4
1.2.1 生态环境问题 4
1.2.2 海河流域生态环境问题的成因分析 8
1.3 海河流域生态系统格局演变特征 10
1.3.1 数据来源及处理方法 10
1.3.2 海河流域生态系统格局 11
1.3.3 海河流域生态系统格局演变 14
1.3.4 海河流域生态系统格局演变驱动因子分析 17
1.4 海河流域水文特征演变趋势 21
1.4.1 降水量演变特征 21
1.4.2 蒸发量演变特征 22
1.4.3 天然径流量演变特征 22
1.4.4 产流系数演变特征 23
1.4.5 地下水资源量和河川基流量演变特征 23
第2章 典型生态系统与水循环系统间的耦合与适应机制 25
2.1 生态系统类型与水分补给模式的对应关系 25
2.2 海河流域的区域耗水演变趋势与演化特征 27
2.2.1 海河流域RET的空间变化特征 28
2.2.2 RET和气象变量变化趋势分析 30
2.2.3 定量评估不同气象变量对RET变化的影响 33
2.2.4 RET对气象变量的敏感性分析 36
2.2.5 RET相空间重构及混沌性识别 37
2.2.6 混沌预测及结果分析 39
2.3 气候变化及农田生态系统对水循环的影响 41
2.3.1 滦河流域降水和温度的年值、季节值的每10年变化趋势 41
2.3.2 滦河流域降水温度变化的空间分布 42
2.3.3 潘家口水库上游径流深的变化趋势 43
2.3.4 未来气候变化对潘家口水库水文水资源的影响 44
2.3.5 农田生态系统变化对水文循环的影响 47
2.4 农田生态系统物质循环对农田水循环变化的响应 54
2.4.1 试验方法 55
2.4.2 基于原位观测的包气带水盐肥运移规律分析 55
2.4.3 棉花生育期包气带水盐肥联合运移数值模拟 62
2.4.4 基于HYDRUS模拟的地下水变化条件下包气带水盐肥运移预测 67
2.4.5 不同灌溉施肥制度下的土壤水分溶质运移模拟 73
2.5 河流生态系统与水循环系统之间的耦合机制 82
2.5.1 河流情势演变对生态系统的影响分析 82
2.5.2 水文变化指数计算分析 82
2.5.3 环境流量指数 91
2.5.4 基于水文指数考虑生态目标的生态需水计算 96
第3章 白洋淀水文变化特征、生态效应及其驱动机制 101
3.1 湿地水分遥感预测方法 101
3.2 白洋淀水文演变特征及其驱动机制 102
3.3 白洋淀水文变化对湿地生态系统与生态服务功能的影响及其机制 108
第4章 海河流域生态系统服务功能评价与生态功能区划 119
4.1 海河流域生态系统服务功能评价 119
4.1.1 森林生态系统服务功能特征 120
4.1.2 草地生态系统服务功能特征 125
4.1.3 湿地生态系统服务功能特征 131
4.1.4 农田生态系统环境损益特征 134
4.2 海河流域生态敏感性空间格局 141
4.2.1 土壤侵蚀敏感性评价 143
4.2.2 沙漠化敏感性评价 144
4.2.3 地质灾害敏感性评价 144
4.2.4 海河流域敏感性综合评价 146
4.3 海河流域生态服务功能空间格局 147
4.4 海河流域生态功能区划方案 148
4.4.1 生态功能区划内涵 148
4.4.2 海河流域生态功能区划目标 149
4.4.3 海河流域生态功能区划原则 149
4.4.4 海河流域生态功能区划方法 150
4.4.5 海河流域生态功能区划 152
4.5 海河流域重要生态功能区 158
4.5.1 水源涵养重要生态功能区 159
4.5.2 土壤保持重要生态功能区 160
4.5.3 防风固沙重要生态功能区 160
4.5.4 生物多样性保护重要生态功能区 161
第5章 流域生态水文过程模拟与调控 163
5.1 海河流域生态水文模型构建与校验 163
5.1.1 统一物理机制下的生态水文模型构建思路 163
5.1.2 生态水文模型总体结构 167
5.1.3 海河流域生态水文模型校验 168
5.2 水分生态演变机理定量评价 171
5.2.1 典型生态系统水分生态演变表征指标体系构建 171
5.2.2 评价方法 176
5.2.3 评价结果分析 179
5.3 流域生态系统服务功能评估模型 180
5.4 海河流域河流生态的水文调控策略 185
5.4.1 海河流域河流生态修复布局分析 186
5.4.2 流域河流生态系统水文调控工程措施 186
5.4.3 流域河流生态系统水文调控非工程措施 187
5.4.4 流域水文调控实例——以海河流域内河北省南水北调受水区为例 190
第6章 主要结论 195
6.1 海河流域生态系统演变特征及水文生态效应 195
6.2 海河流域典型生态系统与水循环的耦合机制 195
6.3 白洋淀水文变化特征、生态效应及其驱动机制 197
6.4 海河流域生态系统服务功能评估与生态功能区划 198
6.5 大尺度流域生态-水文模型与基于生态安全的水文调控方案 198
参考文献 201