动态植被模型与陆面水文模型的耦合研究

项目名称： 动态植被模型与陆面水文模型的耦合研究

项目编号： No.41301020

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 薛宝林

作者单位： 中国科学院植物研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 植被对流域水、热、碳循环具有重要影响。因而，实现植被动态变化的详细描述，对改进陆面水文模型的能量与物质循环模拟具有重要意义。本研究拟将国际上主流的动态植被模型与新一代分布式陆面水文模型相耦合，真实再现植被变化对水文过程和生态过程的影响。模型的耦合以陆面水文模型为基础，将简化的动态植被模型作为子模块与陆面水文模型的土壤-植被-大气传输机制相结合。耦合模型对两者相互作用机制的描述主要体现在：1)陆面水文模块的土壤含水量和土壤分层通过对气孔过程的影响改变植被模块的植被蒸腾和光合作用；2)植被模块的叶面积动态变化通过影响冠层截留、蒸发与植被蒸腾改变水文循环。另外，作为本项目的特色之一, 本研究拟采用由激光雷达技术获取的详细植被信息对耦合模型进行率定和验证。本项目所开发的这种流域分布式生态水文模型对于加深植被动态变化与陆面水文过程相互作用机制的认识并更好地模拟流域能量与物质循环具有重要意义。

中文关键词： 动态植被模型；水文模型；模型耦合；气候变化；

英文摘要： The vegetation has an important impact on the energy, water and carbon cycles over a basin scale. Whether or not can achieve a detailed description of the dynamic changes of the vegetation, is of great significance to improve the land surface modeling of these cycles. This study intends to couple an internationally popular dynamic global vegetation model with a new generation of distributed land surface hydrological model to faithfully reproduce the impact of vegetation changes on hydrological and ecological processes. The land surface hydrological model is treated as the foundation of the coupling and the dynamic global vegetation model will be simplified as a sub-module, which is combined with the soil - vegetation - atmosphere transfer mechanism of the land surface hydrological model. Description of the interactions between the two mechanisms in coupling is mainly reflected in: 1) soil moisture and soil stratification of the land surface hydrological module can change vegetation transpiration and photosynthesis of the vegetation module through stomatal process; 2), leaf area index dynamic change of the vegetation module can change the hydrological cycle by influencing canopy interception, evaporation and vegetation transpiration. In addition, as one of the characteristics of the project, this study intends to

英文关键词： Dynamic Global Vegetation Model；Hydrological Model；model coupling；global change；