我院赖格英教授在水文学顶级期刊《Journal of Hydrology》发表研究成果

发布时间:2020-03-14浏览次数:557

    2020年3月,我院赖格英教授在《Journal of Hydrology》线上发表了题为《Modification and validation of the SWAT model based on multi-plant growth mode, a case study of the Meijiang River Basin, China》的科研成果。《Journal of Hydrology》当前影响因子为4.405,JCR分区为Q1,是水文学领域历史最悠久、最有影响力的国际期刊之一,也是地学领域的Top 期刊。

    该论文是赖格英教授近年来对流域地表过程研究的最新成果,主要探讨流域尺度非点源污染的数值模拟、模型及其适应性问题。非点源污染在形成上具有随机性大、分布广泛、发生相对滞后和潜在性强等特点;与点源污染相比,非点源污染在管理与控制上有较大的难度。通过建立数学模拟模型在流域尺度上对营养物质输移进行定量评估,进而研究非点源形式的营养盐输移转化规律,探讨外源性营养物质的驱动因素,对于湖泊等水体营养物质外源输入实行总量控制,实现流域-湖泊复合生态系统的健康管理以及湖泊营养本底的良性修复,具有重要意义。目前国际上这类模型应用于不同地质条件、不同区域森林植被景观和农业种植制度与耕作方式的非点源污染模拟时尚存在一定的局限性,在应用过程中应根据不同区域的地质地貌、植被景观和特殊的水体等问题,给予不同程度的修正。SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型是非常有代表性的分布式机理性非点源模型之一,在国内外得到了广泛的应用。但模型中单一的植物生长模式难以表达变化密度、多林种混交的森林植被状态以及我国常见的复种多熟、间作套种等种植制度与农耕方式。该论文主要围绕SWAT模型在植被混杂以及我国复种多熟、间作套种等种植制度与农耕方式等背景下模拟的局限性,探讨对其进行修正的可行性,并用实测资料模拟分析了修正后模型的有效性。

    其主要亮点为:

    1)提出了一种变化密度多植物生长的流域植被生物量估算模式、引进了间作套种下的辐射能利用Keating方程,提出了间作套种指数概念及计算方法,并将这些模式、方程及方法引进到SWAT模型中;

 2)修正后的植物生长模式能较好地从宏观与微观角度反映森林植被景观实际状态;

    3)引进了流域植被优势树种在混交林中的比例(Pi)、流域的植被覆盖度(Cr)、植被冠层的消光系数(kl)、植被的叶面积指数(LAI)、高杆和矮秆作物的间作套种指数(IH和IL)等变量,使修正的SWAT在模拟流量和营养盐负荷方面优于原始SWAT模型。

    该论文第一署名单位是江西师范大学,赖格英教授为第一作者,其他作者主要为:罗晶晶(江西师范大学在读人文地理学硕士研究生)、李启悦(江西师范大学在读地理学博士研究生)。该研究得到了两个国家自然科学基金面上项目的支持。

    文章详细信息和链接:Geying Lai, Jingjing Luo, Qiyue Li, Lin Qiu, Ruixin Pan, Xianggui Zeng, Lingling Zhang, Fazhao Yi. Modification and validation of the SWAT model based on multi-plant growth mode, a case study of the Meijiang River Basin, China. Journal of Hydrology, 2020, 585, 124778. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.124778.

                                                       (地理学院,2020313日)


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