前言

我国受人口、经济压力和水资源本底条件影响，是世界上水资源问题最严重的国家之一，缺水、水污染和水生态退化等问题已成为影响国家资源与环境安全的主要制约因素。在全国10个一级流域中，以海河流域最为严重和典型。海河流域既是我国政治文化中心地区，也是全国重要的经济重心和粮食生产基地之一，其中环渤海经济带已成为继长江三角洲、珠江三角洲后国家经济发展的“第三极”，在全国经济社会发展格局中占有十分重要的战略地位。与重要战略地位不匹配的是，海河流域是我国水资源最为紧缺的地区，同时海河流域也是我国乃至全世界人类活动对于流域水循环扰动强度最大、程度最深、类型最复杂的地区，因此开展该流域水资源及生态与环境问题的研究，对于其他弱扰动缺水地区无疑具有直接的参考和借鉴意义。

气候变化和人类活动变化导致区域水循环过程的变化，而最显著的一个影响方式是以农田生态格局变化的形式对水循环过程产生影响，水循环变化又反过来作用于农田生态系统，对农田生态系统演化过程产生很大的影响。本书选择水资源紧缺、生态环境退化严重的海河流域典型地区为研究区，从农田生态系统与水循环变化耦合机理的角度开展研究，揭示水文循环演变与农田生态系统的影响效应。该研究对于认识人类活动与气候变化共同作用下水文循环演变对农田生态系统物质循环的影响，进而探寻农业生态系统对水文循环演变的响应机理，提出环境恶化地区生态保护、恢复与重建的水文调控方案，具有重要的理论价值与实际意义。同时，本书结合未来不同GCMs模式数据驱动两参数月水量平衡模型，预估了滦河流域未来的气候及径流变化，为制定水资源管理策略提供了依据。

全书共分8章：第1章介绍了项目研究背景、目的与意义，并详细介绍了国内外研究动态与进展；第2章对农田生态格局的时空变化进行了研究，并通过景观格局指数分析农田生态格局及变化，掌握了滹沱河流域农田生态格局的特征和演变规律；第3章运用水文效应综合比例分摊法，定量分析了农田生态格局和气候变化对水循环要素的影响，并模拟了不同农田生态格局变化情况下径流的变化；第4章介绍了流域蒸散发下垫面修正系数及其分布规律；第5章为海河流域水循环要素演变特征及其成因分析；第6章基于GCMs和统计降尺度模型（SDSM）预估了未来气候情景下海河流域参考蒸发蒸腾量的变化，以期揭示流域未来气候变化背景下的水文响应规律；第7章主要研究了气候变化对滦河流域径流变化的影响，并在未来不同气候模式情景下对滦河径流进行了预估；第8章对研究工作进行了总结，并提出了相关问题与研究展望。本书第1章和第8章主要由刘万新撰写，第2、3、4章主要由刘万新、王洁撰写，第5、6、7章主要由邢万秋、王卫光撰写。全书由王卫光、刘万新统稿。

本书的研究获得了国家重点基础研究发展计划（973计划）项目 “海河流域水循环演变机理与水资源高效利用（2006CB403400）”的专题“农田及河流生态系统与水循环系统的耦合机制”的资助，在此表示衷心的感谢。

由于作者学术水平及开展此项研究的时间有限，书中尚存不足之处，敬请读者批评指正。

作者

2014年10月于南京