東北地理所在濕地水文多功能性定量評估研究方面取得重要進展
在全球氣候變化與人類活動的影響下，濕地作為地球生態(tài)系統(tǒng)的關鍵節(jié)點，其水文多功能性在全球生態(tài)與水資源管理領域備受矚目（圖1）。濕地不僅是生物多樣性的庇護所，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、促進地下水補給以及支持生物多樣性等多種水文功能。然而，當前研究多聚焦于濕地的單一水文功能，對于濕地綜合水文功能的協(xié)同作用與整體貢獻尚缺乏系統(tǒng)性認識，這限制了濕地在流域水資源管理與生態(tài)保護中潛力的充分挖掘。如何從流域尺度量化濕地的水文多功能性，成為國際生態(tài)水文學領域的前沿科學問題
近日，東北地理研究所水文與水資源學科組科研人員聯(lián)合西南林業(yè)大學和加拿大國立科學研究院提出了流域濕地水文多功能性定量評估框架，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（PHYSITEL/HYDROTEL），動態(tài)模擬流域水文過程，引入徑流變異性、洪水強度、干旱強度和水資源涵養(yǎng)能力等水文指標構建了濕地水文多功能性定量評估體系，并以青藏高原黃河源區(qū)的黑河與白河流域為研究區(qū)，量化評估了流域濕地水文多功能性。結果顯示，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險，降低峰值流量，同時提高枯季低流量和基流量。此外，濕地還增強了流域的水資源儲存與涵養(yǎng)能力，對黑河和白河流域蓄水能力的提升作用分別達到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對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)蓄功能評估的理論體系，為濕地保護與恢復提供了科學依據(jù)，對全球濕地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)管理具有重要的指導意義。
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徑流變異、洪水和干旱風險及流域水源涵養(yǎng)能力的影響
研究成果近期發(fā)表在《Journal of Hydrology》期刊上。由中國科學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、加拿大國立科學研究院水土環(huán)境研究中心的Alain N. Rousseau教授以及西南林業(yè)大學董李勤和張昆教授等共同完成。研究得到國家自然科學基金聯(lián)合基金項目（U2243230）、吉林省科技發(fā)展計劃項目（20240101058JC）和國家重點研發(fā)計劃項目（2021YFC3200203）等項目共同資助。
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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