【摘要】：山地是地球生命支撐體系的重要組成部分和陸地生態(tài)系統(tǒng)生存與發(fā)展的基礎(chǔ),是陸地表面最為脆弱的生態(tài)系統(tǒng)之一,對全球變化較為敏感。在全球變化背景下,近年來山地生態(tài)環(huán)境發(fā)生了明顯變化,主要表現(xiàn)在森林面積減小、土地荒漠化、水土流失、自然災(zāi)害加劇等方面。山地生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的巨系統(tǒng),較大的地形差異使生態(tài)系統(tǒng)在短距離內(nèi)發(fā)生劇烈變化,形成了顯著的地理梯度差。隨著人們對山地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性認(rèn)識的不斷增強(qiáng),圍繞著山地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的研究也迅速發(fā)展起來。山地生態(tài)系統(tǒng)對水分的敏感性非常突出,山區(qū)氣候變化與植被覆被變化必將引起山區(qū)流域水文過程變化,對流域乃至區(qū)域的水源供給及土壤侵蝕等環(huán)境問題的防治等將產(chǎn)生較大影響。山地水源供給服務(wù)功能是維持生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性以及其他生態(tài)系統(tǒng)功能的重要基礎(chǔ)。占陸地面積24%的山地為人類提供80%的水源,因此山地生態(tài)系統(tǒng)水源供給服務(wù)的研究是學(xué)術(shù)界關(guān)注的前沿和熱點(diǎn)領(lǐng)域,其對于人類社會、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。淇河流域地處太行山南段,屬于第二階梯向第三階梯過渡的區(qū)域,地勢由西向東逐漸降低,山區(qū)占全流域面積的96%,具有山地、低山丘陵、平原等多種地貌類型。氣候類型屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候,四季分明;年均降水量617.8mm,是我國暴雨中心之一。本文利用2000-2015年降雨、蒸散量、DEM、土壤深度數(shù)據(jù)以及土地利用數(shù)據(jù),基于ArcGIS平臺,借助土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、Kriging、InVEST模型等工具,對淇河流域水源供給服務(wù)功能空間異質(zhì)性進(jìn)行評估,分析探討了16年間淇河流域水源供給服務(wù)時空分布情況及不同地形條件下水源供給的變化特征,為淇河流域生態(tài)社會建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。本研究相關(guān)結(jié)論如下:(1)近16年淇河流域水源供給量整體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,在2005年達(dá)到峰值(1.79億m~3)。研究區(qū)16年間水源供給量的空間分布格局相似,水源供給量最高值均出現(xiàn)在流域下游;研究區(qū)相鄰兩期水源供給量變化具有空間差異性,2000-2005年淇河流域水源供給量增加的區(qū)域面積大于減少的面積,水源供給能力整體增強(qiáng);而2005-2010年、2010-2015年的水源供給能力隨之減弱,其中2010-2015年水源供給量的減少幅度相對較小。(2)2000-2015年淇河流域水源供給重要功能區(qū)的供給量基本呈自西北向東南方向增加的趨勢,即從一般重要區(qū)向重要區(qū)變化的過程。研究區(qū)四期水源供給重要功能區(qū)的空間分布基本一致。(3)淇河流域單位面積水源供給量隨起伏度逐漸增加而降低;隨著海拔的升高逐漸降低,海拔1600m上達(dá)到最低值(348.05mm/km~2);隨坡度的增加呈逐級微減而后微增,在較陡坡處達(dá)到峰值后突減,坡度低的地區(qū)水源供給能力相對較強(qiáng);研究區(qū)平地地區(qū)(-1o)單位面積水源供給量達(dá)到峰值(4771.98mm/km~2),說明與其他坡向相比,平地的水源供給能力較強(qiáng)。(4)從不同地形起伏度分析,水源供給總量在小起伏分布最大,其次是微起伏和平坦區(qū);從不同垂直帶分析,淇河流域水源供給量主要是由低海拔地區(qū)提供;從不同坡度分析,整體上研究區(qū)坡度低的水源供給總量較坡度高的大;從不同坡向分析,水源供給總量在各坡向的分配較均勻,在陽坡略高于陰坡,研究區(qū)水源供給量在坡向上的分布規(guī)律具有一致性。(5)淇河流域土地利用類型以耕地、草地和林地為主,16年間各土地利用類型均發(fā)生了不同程度的變化:耕地面積顯著減少,草地和水域面積大幅增加,建設(shè)用地擴(kuò)張明顯,林地面積變化不大。2000-2015年研究區(qū)水源供給總量最小的土地利用類型是水體,其他土地利用類型水源供給量大小在不同年份具有一定的差異,2000年和2005年均表現(xiàn)為草地建設(shè)用地耕地林地未利用地;2010年和2015年均表現(xiàn)為建設(shè)用地草地林地耕地未利用地。(6)從不同地形條件上土地利用類型分布和單位面積水源供給變化分析可知,隨著不同地形條件上耕地面積減少,林地和草地面積增加,對應(yīng)的單位面積水源供給量逐漸降低。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X171
【圖文】：

圖 2-1 研究區(qū)地理位置及地形淇河流域文化底蘊(yùn)厚重，擁有豐富的自然和文化遺跡，形成了豐富的自然人文資源。自然資源，淇河流經(jīng)太行山脈形成與眾不同自然風(fēng)光，“水影山光，勝過桃源”，享有 “北國漓江”的美譽(yù)，河流兩岸景色宜人，以其清澈的水質(zhì)聞名全國[88]。鶴壁境內(nèi)的火山地貌景觀區(qū)恰好位于淇河流域內(nèi)，該景觀區(qū)主要由上浴火山、黑山、浮山等山體組成。淇河流域內(nèi)的上浴火山被稱為中華奇觀，名譽(yù)天下。上浴火山的地幔物質(zhì)豐富，構(gòu)成火山山體的巖石是苦橄玢巖石，在地表中非常罕見，該巖石物質(zhì)來源于上地幔約 140km 深處，因此該奇特的地貌也被成為“地幔窗口”。 黑山，又被稱為金山或墨山，構(gòu)成山地的巖石是橄欖玄武巖，山體呈蒼黑色，山體南面淇水環(huán)繞，優(yōu)美的景色吸引了眾多古今文人墨客。同時黑山也是佛教圣地，金山嘉佑禪寺修建于此�；鹕絿姲l(fā)導(dǎo)致眾多生物被掩埋，經(jīng)過漫長時演化形成豐富的化石資源，因此在黑山、浮山的奇巖峻壁被稱為令人驚嘆的“火山灰下的熱帶哺乳動物園”或“熱帶動物化石寶庫”。淇河流域除了火山地貌景觀區(qū)，還包括另一處令人驚嘆的景觀區(qū)—白龍廟風(fēng)景區(qū)。白龍廟風(fēng)景區(qū)位于上浴鄉(xiāng)境內(nèi)，

是由陸地與淡水生態(tài)系統(tǒng)評估和海洋生態(tài)系統(tǒng)評估兩大基本模塊組成，包括生物多、碳模塊、作物授粉、木材收獲管理、產(chǎn)水量、土壤保持、水質(zhì)凈化等多個模塊塊在對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行評估時可以實(shí)現(xiàn)快捷的量化和價值化，使其評估結(jié)果觀性更強(qiáng)，也為政府和相關(guān)部門推動生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的保護(hù)、生境恢復(fù)及生態(tài)環(huán)劃的實(shí)施提供了更好的權(quán)衡依據(jù)，確保區(qū)域生態(tài)環(huán)境處于可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。本研究評估淇河流域水源供給量的 InVEST3.2 版本中的產(chǎn)水量模塊如下（圖 2-1）：

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2713323