基于InVEST模型的白龍江流域水源供給服務(wù)時(shí)空分異
發(fā)布時(shí)間:2019-10-14 00:30
【摘要】:甘肅白龍江流域是我國(guó)嘉陵江上游水資源重要的補(bǔ)給地之一,對(duì)其開展流域生態(tài)系統(tǒng)水源供給服務(wù)功能空間定量評(píng)估研究,有利于水源區(qū)保護(hù)規(guī)劃的制定和生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的建立。論文基于研究區(qū)土地利用數(shù)據(jù)、氣象、土壤和野外觀測(cè)數(shù)據(jù)等,應(yīng)用InVEST模型水源供給模塊估算白龍江流域生態(tài)系統(tǒng)的水源供給量,并定量分析流域水源供給服務(wù)的空間分布特征及不同地形因子的影響。結(jié)果表明:白龍江流域生態(tài)系統(tǒng)水源平均供給量約在388 mm左右,且存在一定的空間異質(zhì)性;中部干熱河谷區(qū)域水源供給量相對(duì)較小,東南部山地林區(qū)降雨量大,水源供給量較高,林地(如云冷杉類、針葉林類等)和農(nóng)田水源供給量較高。流域內(nèi)水源供給量隨海拔高度和坡度的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì),其高值區(qū)主要分布在1 500~3 500 m和15°~40°區(qū)段;陰坡區(qū)域水源供給量大于陽坡區(qū)域。
【圖文】:
能等在內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)正發(fā)生變化,并引發(fā)新的生態(tài)與環(huán)境問題[19]。因此,亟待量化白龍江流域水源供給服務(wù)功能及其時(shí)空分布特征,明確水源供給服務(wù)在不同植被類型及不同地形因子上的差異特征,以期為流域水源供給重點(diǎn)功能區(qū)劃、生態(tài)恢復(fù)與生態(tài)補(bǔ)償提供定量的、可視化的評(píng)估結(jié)果和科學(xué)依據(jù)。1研究區(qū)概況甘肅段白龍江流域(32°36′~34°24′N,103°0′~105°30′E)地處青藏高原向黃土高原和西秦嶺山區(qū)過渡的生態(tài)脆弱交錯(cuò)帶,是嘉陵江上游水源涵養(yǎng)與水土保持的重要功能區(qū),,其干流長(zhǎng)約475km,流域面積約18437.7km2[圖1(a)]。流域內(nèi)地形起伏大,山地、圖1研究區(qū)位置及土地利用現(xiàn)狀Fig.1ThelocationandLUCCofthestudyarea1338
自然資源學(xué)報(bào)32卷多年平均降雨量空間分布柵格數(shù)據(jù)。2)潛在蒸散發(fā)量(ET0)。是指假設(shè)平坦地面被特定矮桿綠色植物全部遮蔽,同時(shí)土壤保持充分濕潤(rùn)情況下的蒸散量,可通過采用FAO給出的修正Penman-Monteith方程計(jì)算[21]獲得(圖2)。3)土地利用類型(LC)。通過國(guó)際科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)和美國(guó)USGS平臺(tái)獲取Land-satTM/ETM+遙感影像進(jìn)行人工目視解譯獲得,結(jié)合研究區(qū)實(shí)際景觀類型將土地利用類型共劃分為6個(gè)大類12個(gè)小類,即耕地、林地(有林地、灌木林地、疏林地、其他林地)、草地(高覆蓋度草地、中覆蓋度草地、低覆蓋度草地)、水域(河流、湖泊水庫)、建設(shè)用地、未利用地(沙地裸地、高山積雪-裸巖)[圖1(b)]。同時(shí),利用地形圖和GoogleEarth高分辨率影像(2010年),對(duì)土地利用解譯結(jié)果和植被覆蓋情況進(jìn)行野外選點(diǎn)驗(yàn)證并訪談當(dāng)?shù)鼐用,?jīng)統(tǒng)計(jì)各土地利用與覆被的解譯精度均在84%以上。4)土壤厚度和土壤有效含水量。土壤厚度主要通過結(jié)合甘肅省土壤調(diào)查數(shù)據(jù)、土壤圖和野外實(shí)地土壤樣點(diǎn)剖面數(shù)據(jù),利用ArcGIS軟件獲取土壤厚度柵格圖。土壤有效含水量是在分析土壤質(zhì)地(砂土-壤土-粘土)百分比含量基礎(chǔ)上,利用土壤有效含水量經(jīng)驗(yàn)公式按景觀類型計(jì)算獲得[22]。5)生物物理參數(shù)表。生物物理參數(shù)表反映了研究區(qū)土地利用和土地覆蓋類型的屬性,包括土地利用編碼、植被最大根深、蒸散系數(shù)等。植被最大根深數(shù)據(jù)、蒸散系數(shù)主要參考前人研究成果[23-24]、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織蒸散系數(shù)(作物系數(shù))參考值[25]和InVEST模型數(shù)據(jù)庫資料按土地利用類型(景觀類型)創(chuàng)建dbf數(shù)據(jù)獲得。3結(jié)果與分析3.1白龍江流域水源供給服務(wù)的空間分布特征由于研究區(qū)地表徑流量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的缺失,InVEST模型水源供給模塊的預(yù)測(cè)結(jié)果很難進(jìn)行準(zhǔn)確校驗(yàn)。根據(jù)甘肅省?
【作者單位】: 廣西師范學(xué)院北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;廣西師范學(xué)院廣西地表過程與智能模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院西部環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:廣西師范學(xué)院科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目(0819-2016L12) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41271199) 北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)基金(2015GXESPXT03)~~
【分類號(hào)】:TV213.4
本文編號(hào):2548973
【圖文】:
能等在內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)正發(fā)生變化,并引發(fā)新的生態(tài)與環(huán)境問題[19]。因此,亟待量化白龍江流域水源供給服務(wù)功能及其時(shí)空分布特征,明確水源供給服務(wù)在不同植被類型及不同地形因子上的差異特征,以期為流域水源供給重點(diǎn)功能區(qū)劃、生態(tài)恢復(fù)與生態(tài)補(bǔ)償提供定量的、可視化的評(píng)估結(jié)果和科學(xué)依據(jù)。1研究區(qū)概況甘肅段白龍江流域(32°36′~34°24′N,103°0′~105°30′E)地處青藏高原向黃土高原和西秦嶺山區(qū)過渡的生態(tài)脆弱交錯(cuò)帶,是嘉陵江上游水源涵養(yǎng)與水土保持的重要功能區(qū),,其干流長(zhǎng)約475km,流域面積約18437.7km2[圖1(a)]。流域內(nèi)地形起伏大,山地、圖1研究區(qū)位置及土地利用現(xiàn)狀Fig.1ThelocationandLUCCofthestudyarea1338
自然資源學(xué)報(bào)32卷多年平均降雨量空間分布柵格數(shù)據(jù)。2)潛在蒸散發(fā)量(ET0)。是指假設(shè)平坦地面被特定矮桿綠色植物全部遮蔽,同時(shí)土壤保持充分濕潤(rùn)情況下的蒸散量,可通過采用FAO給出的修正Penman-Monteith方程計(jì)算[21]獲得(圖2)。3)土地利用類型(LC)。通過國(guó)際科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)和美國(guó)USGS平臺(tái)獲取Land-satTM/ETM+遙感影像進(jìn)行人工目視解譯獲得,結(jié)合研究區(qū)實(shí)際景觀類型將土地利用類型共劃分為6個(gè)大類12個(gè)小類,即耕地、林地(有林地、灌木林地、疏林地、其他林地)、草地(高覆蓋度草地、中覆蓋度草地、低覆蓋度草地)、水域(河流、湖泊水庫)、建設(shè)用地、未利用地(沙地裸地、高山積雪-裸巖)[圖1(b)]。同時(shí),利用地形圖和GoogleEarth高分辨率影像(2010年),對(duì)土地利用解譯結(jié)果和植被覆蓋情況進(jìn)行野外選點(diǎn)驗(yàn)證并訪談當(dāng)?shù)鼐用,?jīng)統(tǒng)計(jì)各土地利用與覆被的解譯精度均在84%以上。4)土壤厚度和土壤有效含水量。土壤厚度主要通過結(jié)合甘肅省土壤調(diào)查數(shù)據(jù)、土壤圖和野外實(shí)地土壤樣點(diǎn)剖面數(shù)據(jù),利用ArcGIS軟件獲取土壤厚度柵格圖。土壤有效含水量是在分析土壤質(zhì)地(砂土-壤土-粘土)百分比含量基礎(chǔ)上,利用土壤有效含水量經(jīng)驗(yàn)公式按景觀類型計(jì)算獲得[22]。5)生物物理參數(shù)表。生物物理參數(shù)表反映了研究區(qū)土地利用和土地覆蓋類型的屬性,包括土地利用編碼、植被最大根深、蒸散系數(shù)等。植被最大根深數(shù)據(jù)、蒸散系數(shù)主要參考前人研究成果[23-24]、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織蒸散系數(shù)(作物系數(shù))參考值[25]和InVEST模型數(shù)據(jù)庫資料按土地利用類型(景觀類型)創(chuàng)建dbf數(shù)據(jù)獲得。3結(jié)果與分析3.1白龍江流域水源供給服務(wù)的空間分布特征由于研究區(qū)地表徑流量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的缺失,InVEST模型水源供給模塊的預(yù)測(cè)結(jié)果很難進(jìn)行準(zhǔn)確校驗(yàn)。根據(jù)甘肅省?
【作者單位】: 廣西師范學(xué)院北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;廣西師范學(xué)院廣西地表過程與智能模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院西部環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:廣西師范學(xué)院科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目(0819-2016L12) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41271199) 北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)基金(2015GXESPXT03)~~
【分類號(hào)】:TV213.4
本文編號(hào):2548973
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