干旱区若干水文过程研究进展
干旱区若干水文过程研究进展1王帅，邱国玉北京师范大学资源学院，北京（100875）E-mail：shuaiwang@.摘要：干旱区严重缺水，土地荒漠化的部分原因是对现有水资源的不合理管理和利用，本文从提高水分利用效率（WUE）的角度，就干旱区降雨截留、水分入渗和土壤蒸发等若干水文过程的影响因素及其机理的研究进展进行评述。
在干旱区，冠层截留雨水损失很少，但树干茎流可以使水分和养分在植物根部富集，提高了水分和养分的利用效率，并且在灌丛周围，水分入渗较多，树荫具有减少土壤蒸发的作用；土壤物理结皮可以减少水分入渗，增加蒸发，但关于生物结皮的作用还存在争论，干沙层的保水机理有待深入；砂田砾石层具有截留雨水、增加入渗和减少蒸发的作用。
目前对干旱区这些水文过程的认识只还停留在植株或中小尺度，需要在较大尺度加深对水循环过程的综合理解。
关键词：雨水截留，树干茎流，水分入渗，土壤蒸发，干旱区全球有1/3的地表和1/5的人口分布在干旱地区，涉及全球20多个国家[1]，所以干旱区是陆地生态系统的重要组成部分，随着全球气候变化和人口压力增大，需要更加深入研究干旱地区的环境变化和生态过程，而干旱地区的水文过程又是改变其所有生态环境问题的直接驱动力[2]。
水文过程一般包括有降水、入渗、径流和蒸发等过程，干旱区各水文过程的特点与湿润地区有较大区别，相对重要性随时空具有很大变异性。
干旱区水循环过程中主要特点有[1]：1)降雨总量不多，但强度往往很大，并且时空分布不均匀；2)地表植被稀疏，截留和集水效应造成水分空间分布更加不均匀，直接蒸发损失较大；3)干旱区复杂的地表状况，包括裸沙地区，结皮层地区和石质地区以及灌丛地区等，对水文过程影响各异；4)干旱区水分蒸发不仅决定于大气蒸发能力，更主要的是取决于地表水分的供给情况。
干旱区严重缺水，土地退化很重要的原因是对仅有水资源的不合理管理和利用[3]，本文从提高水分利用效率（WUR）的角度，就干旱区降雨截留、水分入渗和土壤水分蒸发等若干水文过程的影响因素及其机理的研究进展进行了评述，以其为今后此类研究提供借鉴。
1.雨水截留雨水截流是指植物或岩石碎块在空中或地表把雨水进行拦截、吸附和再分配，从而影响降水分布格局的过程[4][5]。
干旱区地表组成复杂，包括裸土区、石质戈壁区以及灌丛植被区等，不同环境对雨水的截留特点也不同。
对于水资源紧缺，水分严重限制植物生长的干旱地区来说，非常有必要准确计算截留水分损失和树干集流效应。
一般将植物冠层截留及其对雨水的重新分配分为穿透降水、树干径流和截留损失三部分[6]。
植物截留最终的结果就是导致水分被物体吸附并蒸发以及通过树干茎流重新改变降水空间分布格局。
关于植物冠层截留蒸发损失，随着对截留机制认识的深入，将其分为了降雨过程中湿润林冠上的雨水蒸发、雨后林冠蓄水蒸发和树干蓄水蒸发[7]。
研究发现，截留损失在1本课题得到国家重点基础研究发展计划项目（2006CB400505）的资助。
-1-针叶林和落叶阔叶林地区分别可以达到26%和13%，是水循环过程中重要的组成部分[8]。
干旱区通常分布有斑块状的灌木丛或短命植物，并且植物在形态方面与湿润地区有明显差异，这些特点使其截留过程也不同于其他地区，而截留损失对迫切需水的干旱区具有重要水文意义。
Slalyer[9]发现澳大利亚围篱林截留持水量为2—3mm，Pressland[10]在澳大利亚连续15个月的观测发现该树种截流损失达到降雨量的13%，Navar[11]在墨西哥东北的干旱区的常绿有刺灌丛林群落中连续17个月的观测发现截流损失为16.5%到17.4%。
有些对干旱区稀疏植被的研究发现该地区的截流损失量微不足道，可是在对干旱区较稠密的灌木丛或乔木林的研究中发现截留损失不亚于热带和温带湿润地区。
而Evans[12]等也指出，对于干旱区的灌丛林来说，有65-90%的降水是以穿透降水的形式降落到地面而没有被截留，当然随着降雨特性的不同情况也不同。
近年来，随着森林水文学的发展，出现了大量关于树冠截留降水模型，可以将其分为[7]经验模型；半经验半理论模型，包括有指数模型、解析模型和微气象模型；还有理论模型，包括光传播理论模型和电路暂态理论模型。
由于经验模型的模型参数有很大的局限性，只能适用于特定研究条件下的降雨事件和林分状态，模型不能外延使用，更不易推广，以及理论模型由于过分注重逻辑推导使模型比较复杂，求解困难而较难用于实际等弊端，目前应用最广，对截留损失物理过程认识最清楚的是Rutter[13]模型[6]，该模型利用每小时的雨情数据和决定蒸发能力的气象参数（净辐射、风速、空气温度和水气压）计算树干截留量和树干茎流量，从而建立动态的水量平衡模型。
Gash[14]模型可以认为是在Rutter模型基础上发展的半经验模型，他通过假设每天只下一场雨，利用回归模型计算截留量，近来Gash模型又被修改可以适合计算疏林截雨量[15].后来的一些模型[16][17]都可以认为是基于Rutter模型的。
近年来，F.Domingo利用Rutter模型在西班牙干旱区对三种干旱区典型植物（Anthyllis cytisoides l.；Retama sphaerocarpa (L.) Boiss.；Stipa tenacissima L.）截流特点进行了分析和验证，发现形态结构决定了其吸附水分和改变边界层的微气象条件的能力，造成了截流损失的不同，并对三种荒漠地区植物从生理生态学的角度进行了解释[6]。
总的来说，干旱区植物截留导致直接蒸发损失的水分并不是很多，但是截留过程是一个雨水被重新分配连同养分一起聚集到植物根部的过程，从而逐渐形成沃岛，从这个角度来说，树干茎流有利于植物的生长。
树干茎流是指树冠截留的降水经叶片和树枝沿树干流向地面的雨水[18]，实质上是植物的自然集水过程。
20世纪五六十年代就发现荒漠植被能够通过叶片、茎干将雨水聚集到植物的根部，增加根系水分，后来的研究表明荒漠灌木能够通过树干茎流收集5-10%（有时可达到20-40%）的降水并直接运送到根部，根部的根系管道和土壤孔隙有利于雨水的下渗，能将水分贮存到较深的土层中供植物在干旱缺水时利用；据估计，根部接收的雨水是年降水量的15-18倍，比根部周围多5倍多[19]。
另外，树干茎流还能将营养成分运送到根部，增加根部土壤肥力[20]。
因此，尽管植物截流带来了蒸发损失，但也通过树干茎流使水分和养分在植物根部富集，提高了水分和养分的利用效率。
另外，干旱区风化过程强烈，风蚀现象严重，造成很多地区土壤被砾石覆盖，以及砂田很早就是我国干旱地区一种古老的抗旱栽培方式。
但砾石覆盖层在具有减少蒸发和地表径流、增多渗透、防止风蚀保存肥力等方面的同时，对水分的截留也是水平衡的重要组成部分，在中国黄土高原地区，可以达到降雨量的11-17%[5]，并且截流量随着岩石盖度的增加而增-2-加，随着粒度的增大而减小[21]。
砾石层截流雨水过程复杂，受岩石特性（大小、盖度、厚度、粗糙度等）和降水特性（雨量，持续时间等）以及风况等情况的影响，目前研究程度还较低。
另外，干旱区广泛分布的结皮层对降水截留的影响主要表现为影响渗透，将在下文中详细讨论。
2.水分入渗入渗是指水分进入土壤形成土壤水的过程，它是降水、地面水、土壤水和地下水相互转化的一个重要环节[22]。
入渗决定着地表径流的产生，所以对干旱区地表入渗率的研究有两方面的意义，一是加快入渗可以减少蒸发和表面径流的损失；二是减小入渗率，提高集水效率或在引水过程中的入渗损失。
总体上，入渗率会随着土壤中有机质和腐殖质含量的增加而增加[1]，所以在植被区往往入渗率较高。
在1969年，Lyford和Qashu就发现因为灌丛根部土壤容重较小并富含有机质，入渗率在灌丛周围沿同心圆向外逐渐降低[23]。
后来，Blackburn[24]在内华达州半旱区固定沙丘上观测雨水入渗、径流产生和物质传输情况，发现固定沙丘上的入渗率是丘间裸地的3-4倍。
所以地表土壤性质决定入渗与产流，入渗率随着裸地的增加而急剧下降。
1986年，Swanson和Buckhouse[25]在俄勒冈州地区比较了三种不同灌丛地区（Artemisia tridentate, A. wyomingensis, A. vaseyana）的入渗率，发现不同物种生境之间的入渗率没有明显不同，但灌丛区往往比裸土区高很多，与Lyford和Blackburn观测结果一致。
当然，盖度对入渗率也有明显影响[26]。
总之，干旱区灌丛周围土壤由于容重较低[27]，团聚体稳定性增强和孔隙度增大[28][29等原因，从而造成这些地方入渗率较高。
土壤结皮层在干旱区广泛发育，由于其对农作物产量和土地利用的严重影响，被学者们广泛关注[30]，土壤结皮一般分为物理结皮和微生物结皮两种。
微生物结皮是由生长在土壤表面和土壤表面以下的细菌、真菌、苔藓和地衣等个体微小的生物成分与土壤相互作用所形成的一个复合层次，广泛分布于干旱半干旱地区。
就微生物结皮对入渗率的影响目前还存在争论，一种观点认为微生物结皮避免了雨点直接冲溅地面形成物理结皮，因为物理结皮导水性更差，所以事实上微生物结皮的存在是增加了入渗率。
相反的观点认为，微生物结皮本身就具有较强的截水能力，有利于地表径流的产生[30]。
Alexander和Calvo[31]研究了沙丘上微生物结皮对地表径流的影响，发现当去掉沙丘上的结皮层，由于入渗增多，径流产生时间会大幅度增加，径流系数降低了一半。
李守忠等指出生物结皮层不仅降低了水分渗速度和深度,还引起了土壤水分渗透的不稳定性，即指状流的出现。
物理结皮是土壤表面普遍存在的致密层，厚约数毫米至几厘米，其表面强度较大，孔隙较细，且导水性较差，会直接导致入渗量的减少和地表径流的增加[32]。
在农业耕作地区，耕作层土壤入渗率是其表面结皮层的几倍甚至上千倍[33][34]。
Moore[35]研究结果表明，表土结皮能减小入渗量70％左右。
Ben—Hur[36]和陈浩、蔡强国[37]的研究，也得出了相近的结果。
地表砾石层对水分入渗也会造成一定影响，许多野外和实验室研究表明入渗率与砾石覆盖度有着正相关的关系。
但Poesen[38]等指出这要取决于石头是被埋在土中还是直接堆放在地表，如果有部分埋在土中，就会截留雨水并导致蒸发损失和地表径流产生，而后者则避免了结皮层的产生从而增加了入渗。
Tromble[39]等和Wilcox等[40]在灌丛生长区都得出入渗率和-3-砾石盖度负相关的关系，Wilcox分析原因是砾石影响了植物的生长，从而导致入渗率下降。
近期，Uttam K M [41]等在印度的热带干旱区做实验表明地表砾石在不同降雨强度下，都有增加人渗，减小径流和保持水土的作用，尤其是石头部分被埋的时候效果更明显。
我国干旱地区水资源分配与利用研究
我国干旱地区水资源分配与利用研究一、引言水是生命之源，对于干旱地区尤为重要。
然而，我国干旱地区的水资源供需矛盾日益突出，水资源分配与利用成为研究的焦点。
本文旨在探讨我国干旱地区水资源分配与利用的现状和挑战，提出相应的解决方案。
二、干旱地区水资源现状我国干旱地区包括西北地区、东北地区、华北地区等，这些地区一般降水稀少，蒸发量高，且水资源有限。
近年来，全球气候变化的影响下，我国干旱地区的干旱程度不断加剧。
水资源短缺已成为干旱地区面临的最大困境。
三、水资源分配1. 国家层面的水资源调度我国政府在水资源分配方面起到重要作用。
根据干旱地区的具体情况，国家制定相应的水资源调度政策，确保水资源的合理分配。
例如，在西北地区，国家实施“南水北调”工程，通过大运河和中线工程将丰富的南方水资源输送到干旱的北方地区。
2. 区域间的合作与协调干旱地区的水资源分配也需要区域间的合作与协调。
不同地区之间存在水资源交换的需求，需要通过合理的资源整合和协作机制来实现。
例如，在辽宁省和河北省之间，通过跨流域调水工程实现了水资源的互补和共享。
四、水资源利用1. 涉及行业的节水措施在干旱地区，各行各业都需要采取节水措施。
工业企业应加强水资源的回收利用，农田灌溉需要采用高效的灌溉技术，居民生活需要加强用水宣传教育，促使大家形成节约用水的习惯。
2. 农田水利建设与管理农田水利建设是提高农业综合生产能力和抗旱能力的重要手段。
应加大农田水利建设投入，完善灌溉设施，提高水利设施的科技含量和管理水平。
同时，加强水资源的管理和调度，合理利用雨水和地下水资源。
3. 政策支持与技术创新干旱地区水资源利用的关键是政策支持和技术创新。
政府应加大对水资源分配与利用研究的资金投入，支持科学家和工程师们的创新工作。
同时，鼓励大学与企业合作，共同开展水资源技术创新研究，提出解决水资源问题的新理念和新方法。
五、面临的挑战与解决方案1. 水资源污染与治理随着工业化进程的快速发展，干旱地区的水资源面临着严峻的污染问题。
《半干旱区流域植被生态过程及其与水文的响应机制研究》范文
《半干旱区流域植被生态过程及其与水文的响应机制研究》篇一一、引言随着全球气候变化的日益严重，半干旱区作为连接干旱与湿润区的过渡地带，其生态环境问题日益突出。
植被生态过程与水文响应机制的研究对于理解半干旱区生态系统的稳定与演变、预测气候变化的影响以及制定合理的生态保护措施具有重要意义。
本文旨在探讨半干旱区流域植被生态过程及其与水文的响应机制，为半干旱区的生态保护和水资源管理提供理论依据。
二、半干旱区流域植被生态过程（一）植被分布与类型半干旱区由于气候和地形等综合因素的作用，植被分布呈现显著的异质性。
主要包括草原、稀树草原、荒漠草原等类型。
不同植被类型的分布受土壤类型、水分条件、生物群落等影响，形成独特的生态系统。
（二）植被生长与演替半干旱区植被生长受季节性气候变化的影响显著。
春季和初夏，随着降雨量的增加，植被生长迅速；而到了雨季后期和秋季，由于水分减少，植被生长逐渐减缓。
同时，植被演替是一个动态过程，受到环境因素如气候、土壤、生物等的影响。
（三）植被与土壤的相互作用植被通过根系固定土壤，减少水土流失，同时通过光合作用提高土壤肥力。
而土壤的理化性质和生物特性又影响植被的生长和分布。
因此，植被与土壤之间存在着密切的相互作用。
三、水文响应机制（一）植被对水文的调节作用植被通过拦截降雨、蒸腾作用等影响水文过程。
植被的覆盖可以减缓地表径流的形成，增加土壤的渗透性，从而影响流域的水文循环。
此外，植被还能通过根系吸收地下水，对地下水位产生一定的影响。
（二）水文因素对植被的影响水文因素如降雨、蒸发、地下水位等对植被的生长和分布具有重要影响。
适宜的水分条件有利于植被的生长和繁衍，而水分过多或过少都可能对植被造成不利影响。
因此，在半干旱区，了解水文因素对植被的影响机制对于生态保护具有重要意义。
四、研究方法与结果（一）研究方法本研究采用遥感技术、实地调查、模型模拟等方法，对半干旱区流域的植被生态过程和水文响应机制进行综合研究。
我国西南干旱研究最新进展综述
我国西南干旱研究最新进展综述我国西南干旱研究最新进展综述近年来，我国西南地区的干旱问题日益突出，给农业生产、生态环境和人民生活带来了巨大的影响。
为了应对西南地区日益严峻的干旱挑战，我国科学家积极投入研究，取得了一系列重要成果。
本文将综述我国西南干旱研究的最新进展，内容包括干旱成因、干旱监测预测、干旱对生态环境的影响以及干旱灾害应对策略等方面。
一、干旱成因的研究进展西南地区的干旱主要是由于降水偏少和蒸发蒸腾大的气候特点所致。
科学家通过对气候系统的研究，发现西南干旱主要受到南亚季风和西太平洋副热带高压的影响。
南亚季风是西南地区的主要降水来源，而西太平洋副热带高压则决定了干旱程度。
此外，气候变化也对西南地区的干旱产生了重要的影响。
通过对气候变化与西南干旱之间的关系进行分析，科学家发现，气候变化导致了降水分布的变化，使得西南地区的干旱呈现出加剧的趋势。
二、干旱监测预测的研究进展准确监测和预测干旱的发生和发展趋势对于制定合理的干旱防治措施具有重要意义。
近年来，我国科学家提出了一系列干旱监测和预测方法，取得了显著的进展。
其中，遥感技术被广泛应用于干旱监测领域。
科学家利用卫星数据获取了遥感指标，如地表温度、NDVI（归一化差值植被指数）等，并通过建立干旱指数模型，实现了对干旱的监测与预测。
三、干旱对生态环境的影响及其研究进展西南地区的干旱对生态环境的影响主要表现在农业生产、水资源及生态系统等方面。
科学家通过对干旱条件下农作物生长和产量的研究发现，干旱会显著降低农作物的生长速度和产量，并对作物的品质产生负面影响。
此外，干旱还加剧了水资源的稀缺，导致河流水位下降、水库蓄水量减少等问题。
同时，干旱还对生态系统造成了重大破坏，导致植被减少、土壤侵蚀加剧和生物多样性下降等现象。
四、干旱灾害应对策略的研究进展为了应对西南地区的干旱灾害，我国科学家通过多年的研究和实践，总结出一系列有效的干旱灾害应对策略。
其中，提高水资源利用效率是重要的措施之一，包括加强节水灌溉技术的推广应用、构建高效水资源管理体系等。
水文干旱指标研究进展综述
水文干旱指标研究进展综述胡彩虹;王金星;王艺璇;李勇【摘要】随着气候变化及其极端气候事件的频繁出现，对抗击干旱灾害的决策服务能力和管理水平提出了更高要求。
在介绍干旱研究的背景、干旱基本状况及其分类的基础上，系统总结了国内外水文干旱指标及干旱预警等级的研究成果。
分析了我国水文干旱研究存在的不足，以及将来可能的研究方向，建立了以反映机理分布式水文模型为主的一主多辅综合性水文干旱指标。
分析表明，建立以旱限水位为干旱预警的全国干旱预警体系是今后的发展方向。
%With the climate change and frequent occurrence of extreme weather events, high demands required for decision-making service and management ability in drought fighting are proposed. By introducing the research background, basic condition and its classification of drought, the research progress of hydrological drought index and drought warning level at home and abroad are systematically summarized. The development and possible direction of hydrological drought index research are discussed on the basis of summarizing the weakness of drought index research in China. It is pointed out that comprehensive hydrological drought index mainly based on distributed hydrological model with other models as supplement, and the national drought warning system with drought limit water level as drought warning level are the future development direction for drought research.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2013(044)007【总页数】5页(P11-15)【关键词】干旱;水文干旱指标;分布式水文模型;综述【作者】胡彩虹;王金星;王艺璇;李勇【作者单位】郑州大学水利与环境学院，河南郑州450001;水利部水文情报预报中心，北京100053;郑州大学水利与环境学院，河南郑州450001;郑州大学水利与环境学院，河南郑州450001【正文语种】中文【中图分类】P334.92干旱灾害的影响面广、经济损失大，被认为是世界上最严重的自然灾害类型之一。
干旱地区水文循环特征与水资源利用
干旱地区水文循环特征与水资源利用水，生命之源，万物之本。
然而，我国干旱地区的现实却是水资源短缺，水文循环特征独特。
今天，就让我们一起来探讨干旱地区的水文循环特征与水资源利用。
一、干旱地区水文循环特征1.降水稀少干旱地区由于地理位置、气候特点等因素，降水量严重不足。
这里的降水主要以雨的形式为主，降水的季节性、年际变化较大，且降水量逐渐减少。
2.蒸发强烈干旱地区气温较高，日照时间长，地表水分蒸发强烈。
这导致了水分供需矛盾加剧，地表水资源逐渐枯竭。
3.地表水与地下水交互作用弱干旱地区地表水资源短缺，导致地表水与地下水的交互作用减弱。
地下水循环速度加快，水位下降，难以维持生态平衡。
4.河流径流量小干旱地区河流径流量小，河流水系发育不良。
许多河流在干旱季节甚至出现断流现象，对当地生态环境和社会经济发展造成严重影响。
5.土壤水分含量低干旱地区土壤水分含量低，土壤质地干燥，肥力下降。
这使得植被生长困难，生态环境恶化。
二、水资源利用1.开源与节流并重针对干旱地区水资源短缺的问题，我们需要在开源和节流两个方面下功夫。
开源方面，可以积极开发雨水收集、再生水利用、海水淡化等技术；节流方面，要推广节水型社会建设，提高水资源利用效率。
2.合理配置水资源干旱地区水资源配置应遵循科学、合理、高效的原则。
根据地区水资源状况和需求，优化水资源分配，确保农业、工业、生活、生态等各个领域的水资源需求得到满足。
3.加强水资源保护水资源保护是干旱地区水资源利用的重要前提。
我们要加大水污染防治力度，严格水资源执法监管，确保水资源安全。
4.提高水资源利用效率干旱地区要提高水资源利用效率，关键是推广节水技术，改变传统农业生产方式，发展节水型农业。
同时，加大水资源科技创新力度，提高水资源利用技术水平。
5.发挥水资源在经济和社会发展中的作用干旱地区应充分发挥水资源在经济和社会发展中的作用，大力发展水产业、旅游业等与水资源相关的产业，提高水资源经济效益。
基于稳定同位素的干旱半干旱区SPAC水分运移过程研究进展
基于稳定同位素的干旱半干旱区SPAC水分运移过程研究进
展
张宇;张明军;王家鑫;鲁睿;刘灵灵
【期刊名称】《生态学报》
【年(卷),期】2024(44)4
【摘要】土壤-植物-大气连续体(SPAC)是生态水文学的重点研究对象,其水分运移过程对于干旱半干旱区生态植被建设和水资源综合管理具有重要意义。
氢氧稳定同位素较高的灵敏性和准确度有助于揭示这一过程。
介绍了氢氧稳定同位素在土壤-大气界面、土壤-地下水界面、土壤-植物界面和植物-大气界面水分补给传输过程中的应用,包括土壤水分来源和蒸发;水分补给入渗机制和滞留时间;植物水分来源和水力再分配;蒸散发分割和叶片吸水的相关研究,同时明确了氢氧稳定同位素技术在应用过程中存在的一些不确定性以及未来亟需加强的方面,以期为利用稳定同位素技术对生态水文过程的研究提供参考依据。
【总页数】14页(P1360-1373)
【作者】张宇;张明军;王家鑫;鲁睿;刘灵灵
【作者单位】西北师范大学地理与环境科学学院;甘肃省绿洲资源环境与可持续发展重点实验室;西北农林科技大学资源环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】S15
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干旱区陆面过程和大气边界层研究进展
干旱区陆面过程和大气边界层研究进展干旱区陆面过程和大气边界层研究进展干旱区是指水资源稀缺、降水稀少、蒸发强烈等特征明显的地区。
由于干旱地区的高温干燥条件，干旱地区的陆面过程和大气边界层相互作用强烈，对气候、水资源和生态环境等方面产生重要影响。
近年来，学界对干旱区陆面过程和大气边界层的研究取得了一系列重要进展。
一、干旱区陆面过程的研究进展：干旱区陆面过程指的是干旱地区土壤水分、热通量、植被及土壤与大气之间的相互作用。
人们通过对干旱区不同地形、不同植被类型、不同土壤质地的观测和模拟研究，深入探讨了干旱区陆面过程的特点和机制。
首先，研究发现土壤水分是干旱区陆面过程的关键因素。
土壤水分的分布和变化直接影响植被的生长和大气的水文循环。
通过对干旱区土壤水分的实时监测和模拟模型的建立，可以更准确地预测干旱的发生和发展。
其次，研究发现植被在干旱区陆面过程中具有重要作用。
在干旱地区上升气流的作用下，植被可以降低气温、增加湿度、抑制风速。
通过对植被类型、植被覆盖度和植被生理特性等指标的观测和模拟，可以评估不同植被对干旱区气候的调节作用。
最后，研究发现土壤与大气之间的热传导和水汽交换对干旱区陆面过程有重要影响。
在干旱地区，由于土壤表面干燥，土壤与大气之间的热传导和水汽交换较少，这会导致局地的热岛效应和水汽的局地集中。
通过对土壤热传导和水汽交换的观测和模拟，可以更好地理解干旱区陆面过程的机制。
二、干旱区大气边界层的研究进展大气边界层是指大气中与地面直接相连的部分，它对陆地表面物质和能量交换起着重要作用。
干旱区的大气边界层与陆面过程紧密相连，互相影响。
首先，研究发现大气边界层的高温和干燥是干旱区的典型表现。
在干旱地区，大气边界层的温度高、湿度低，热力和湍流输送能力强。
通过观测和模拟研究，可以深入了解大气边界层的稳定层和边界层高度等特征，有助于准确预测干旱的发生和发展。
其次，研究发现大气边界层的风场和湍流特征对干旱区的气象灾害有着重要影响。
干旱区土壤植被系统恢复的生态水文学研究进展
物蒸腾 , 以植物有效盖度和叶面积指数为纯量, 对蒸 渗池观测结果进行尺度转换。建立了不同植被覆被 条件下的蒸散发( ET ) 与同期降水量( P ) 的经验关系: 油蒿( A r tem isi a or dosica ) 植被区 ET = 0 8003 P + 5 8914, R = 0 9035 柠条( Car agana korshinski i ) 区 ET = 0 80P + 10 0, R 2 = 0 953 流沙区 ET = 0 55P + 5 89, R = 0 985 并以叶面积指数和有效盖度为基础, 实现了对植物 蒸腾水分利用从叶片水平到群落水平的尺度转换: 单位叶面积的日蒸腾量 ( T l, mm 片 ) 为: Tl = (Ts 积指数 ; A 为占地面积 A ) / C/ ( C
[ 18]
重 ( 245 a) 。针对土壤水分状况 , 则需要至少 120 a 才能恢复到天然植被的浅层土壤水分状况 , 尽管沙 埋后生境经植被建设促进了表层土壤的持水能力, 但 50 a 内仅 能恢 复到 天然 植被 土壤 持 水能 力的 79% , 而对于一些土壤特性如沙粒和粉粒百分含量 和有机碳含量等, 在 50 a 以后的相当长的时间内即 使发生最大可能的恢复 , 也不能达到天然植被土壤 特性的水平。这一预测结果说明在极端干旱的荒漠 地区土壤特性的生态恢复是一个十分漫长的过程, 土壤生境一旦遭到破坏 , 即使人为促进的修复也是 十分困难的 , 甚至一些特性的退化是不可逆的[ 6, 26] 。
表 1 土壤 生境恢复过程中其理化特性随时间恢复的 拟合曲线渐 近线值 、 截距和恢复速率参数 Table 1 Intercepts, rate parameters and asymptote values characteristics of a chronosequence
干旱区流域水文-生态过程耦合分析与模拟研究框架
摘要 ： 干旱 区流域水 资源短缺与生态恶化问题 日趋严 重 ， 水文 一生态过程耦合分析与模拟 问题是实现干旱 区流域水
安全与生态安全亟待解决 的核心科学 问题 。在总结 国内外水文 一生态过 程耦 合研究 现状的基础上 ， 探讨 当前干旱
区流域水文 一生态过程耦合研究面 临的关键科学 问题 ， 初步提出干旱区流域水文一生态过程耦 合研究框架 ， 包括水 文 一生态过程 的作用机制 、 耦合关系和耦合模拟研究 ， 旨在为干旱 区流域水文 一生态耦合研究提供参考 。
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干旱 区流 域水 文 一生态过程 耦合分 析与模 拟研 究框 架
左 其 亭 郭 丽君 。 平 建 华 梁 士奎 ， ， ，
（． １ 郑州大学 水科学研究中心 ， 郑州 ４ ０ ０ ；． ５０ １２ 新疆水利水 电勘测设计研究 院， 乌鲁木齐 ８０ ０ ） ３ ０ ０
第１ Ｏ卷
第１ 期
南 水 北 调 与 水 利 科 技
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干旱地区水资源调控与利用研究
干旱地区水资源调控与利用研究干旱地区被认为是地球上最严重的水资源短缺区域之一，有效的水资源调控与利用对于这一地区的可持续发展至关重要。
近年来，各国政府和学者们都在对干旱地区的水资源问题进行广泛的研究和探讨，提出了一系列有效的调控与利用方法。
一、增加地下水补给干旱地区地下水资源是当地居民和农业生产的主要水源，因此增加地下水补给是保证水资源供应的重要一环。
为了增加地下水补给，一般采用以下几种方法：1. 改善排水设施：改进排水设施可以提高水的透过能力和渗透能力，使得更多的水能够渗透到地下水层中。
2. 灌溉改进：通过灌溉改进可以减少农业用水，使更多的水能够渗透到地下水层中。
3. 采用降雨增雨技术：降雨增雨技术可以在干旱地区的天空中催化出降水，从而增加地下水补给。
二、提高水资源利用效率除增加地下水补给外，提高水资源利用效率也是提高水资源供应的重要手段。
为了提高水资源利用效率，可以采用以下几种方法：1. 推广节水技术：节水技术的推广可以减少农业用水和居民生活用水，从而提高水资源利用效率。
2. 优化灌溉水管理：通过灌溉水管理技术的优化，可以减少灌溉水的浪费和错配，提高灌溉效率。
3. 推广新型灌溉技术：新型灌溉技术可以使得灌溉成本降低，增加水资源利用效率。
三、加强水土保持措施在干旱地区中，防止水土流失和黄沙飞扬是非常重要的，因为这些现象会导致水资源的浪费和状态下降。
加强水土保持措施，可以减少水资源的浪费和状态下降，同时保护生态环境和生命安全。
四、建设水利工程建设水利工程也是干旱地区水资源调控的重要手段。
建设水利工程可以为干旱地区提供大量的水源，并且一些废水可以进行治理和利用，从而增加水源供应和提高水资源利用效率。
此外，还可以建设水库、引水渠、井等水利设施，保证平时水源供应，应对一些特殊的水灾和荒旱。
总之，在干旱地区的水资源调控和利用方面，政府需要加大宣传和支持力度，同时加强科学研究，推出更加切实可行的政策方案。