天津大学地科院举办“喀斯特生态水文研究”学术报告

2017-09-01 点击数:      

  本站讯(通讯员 李灵枝)8月29日,河海大学陈喜教授应邀为地科院师生做了题为“喀斯特生态水文研究”的学术报告,报告在16教学楼二层报告厅进行。

  

  在本次报告中,陈老师就贵州喀斯特地区生态水文研究的科学背景、前沿问题与挑战以及主要的研究方法(包括野外观测和数学建模)进行了系统的介绍。

  喀斯特地区土壤具有土层薄且不连续的特点,其下覆基岩裂隙发育但具有很强的空间变异性。水文与生态之间主要通过表层岩溶带这样一个“关键带”相连接,对流域内水文循环与植被水分利用具有重要的意义。因此表层岩溶带裂隙的调查与概化非常重要。针对这一问题,陈教授为大家介绍了水文观测、地球物理方法(包括RS,GPR 和 ERT等)、传统地球化学方法以及同位素示踪等方法,并结合具体研究课题中的实测数据图表进行了深入浅出的分析,提出建立数学模型概化复杂的喀斯特生态水流系统,以研究流域内水文循环过程。在明确流域水力条件的基础上,又利用氢氧同位素方法对区域内典型植被的水分利用来源和对应的利用比例进行了划分,这一方法的依据是植物根系在吸水过程中不发生氢氧同位素的分馏,因此可以通过植物木质部水分以及各个潜在水源的氢氧同位素组成,根据质量守恒来识别植物的水分来源。结果显示其主要水分来源包括浅层土壤水,深层土壤水以及岩溶裂隙水,水源利用比例随着季节变化表现出一定的时间变异性。以上研究对于喀斯特植被恢复具有重要指导意义。

  

  喀斯特生态水文相关数学模型可用于分析土壤含水率、实际蒸散发与降雨、下垫面岩溶裂隙、植被覆盖等的响应关系,还能用于径流成分分割,传统水文学方法结合水化学以及同位素约束, 可以从水量,浓度以及同位素质量守恒三个方面进行约束,从而增加解的唯一性,对分析中国南方喀斯特地区下垫面变化条件下的生态水文效应和居民用水安全具有重要意义。

  

  报告结束后,在场师生与陈老师就数学模型的建立、传统水文学与同位素方法相结合等方面进行了探讨与交流,进一步加深了老师和同学们对于学科交叉,知识融合的理解。

  (编辑 赵习钧 栗哲)