《生态系统水源涵养功能气象影响指数》编制说明

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气象行业标准《生态系统水源涵养功能气象影响指数》

编制说明

一、工作简况

1. 任务来源

本标准由国家气象中心提出,全国农业气象标准化技术委员会(以下简称SAC/TC539)归口。2019年9月30日由中国气象局政策法规司下达各省(区、市)气象局,各直属单位,各内设机构(气法函〔2019〕58号),项目编号QX/T-2020-41,立项名称为《生态系统水源涵养功能气象影响指数》。

2. 起草单位

本标准起草单位为国家气象中心和中国科学院生态环境研究中心。

国家气象中心生态和农业气象中心早在2005年就成立了生态气象业务科研团队,2018年又成立生态气象创新团队,已开展生态气象业务服务10余年,是国家级生态气象主要业务服务单位。在科研业务方面,已构建了全国植被生态质量评估指标和模型,开展了基于月或年尺度的全国生态质量气象监测评估业务服务,完成了《草地气象监测评价方法》(国标)、《陆地植被气象与生态质量监测评价等级》(行标)以及《陆地植被生态质量气象监测评价业务规范》等生态气象业务规范。生态和农业气象中心的业务服务能力和标准编制经验,可为本标准制定提供较好的技术基础和应用服务的支持。

中国科学院生态环境研究中心,是我国第一个全国性生态环境领域综合性研究机构。在生态系统结构-过程-功能方面的研究,编制人员具有较强的科研实力,完成了《全国生态环境十年变化(2000-2010年)遥感调查与评估》、《全国生态功能区划》、《北京水生态服务价值研究》、《中国分区域生态需水》等重大科研项目,参与了《生态保护红线划定指南(2017年)》的编制。在生态系统生态服务功能评估方面,具有较好的科研基础,保障了本标准编制的科学性和适用性。

3. 主要起草人及所做工作

本标准主要起草人为曹云、郑华、钱拴、延昊、孙应龙、黄斌斌、吴门新,其分工如下:

曹云,负责标准技术调研、组织讨论、标准的申报、标准编写、修改和编写编制说明等工作。

郑华,负责评估方法技术把关、水源涵养功能评估模型研发、参数调整、标准编写与修改。

钱拴,负责业务服务技术把关、标准编写、修改。

延昊,负责蒸散发模型、标准修改、编制说明编写的工作。

黄斌斌,负责模型参数调整、评估结果应用。

孙应龙、吴门新负责相关信息调研及资料收集工作、初稿起草以及业务应用。

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4. 主要工作过程

成立起草组:2019年10月,根据气法函〔2019〕58号文件,国家气象中心生态和农业气象中心和中国科学院生态环境研究中心的专家和业务人员成立了标准起草小组,明确目标和任务,制定编制计划,开始标准的编写工作。

组织起草:2019年11月,起草小组开展了相关调研及资料收集等工作,对已发布生态气象相关国家标准和行业标准以及业务规范进行认真学习,开始起草标准内容。

完成初稿:2020年4月,在前期调研和预研究的基础上,参考森林生态系统服务功能评估规范(GB/T38582-2020)、植被生态质量气象评价指数(GB/T 34815-2017)等标准和规范及其研究成果,结合生态气象业务的服务需求,完成标准初稿。

完成征求意见稿:2020年5月,起草小组在小范围内征求了生态功能评估、生态气象业务等方面专家意见,经过内部讨论和修改,按照相应的标准编写格式,形成标准的征求意见稿。

二、编制原则和主要内容确定的依据

1. 编制原则

标准依据GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》的规则起草,参考出版的行业标准的相关编写规定,遵照相关法律、法规、规章、技术政策、标准及其规范,结合气象行业标准的特点,本着科学性、可操作性、适用性等原则进行编制。

(1)科学性原则

生态系统水源涵养功能是陆地生态系统重要生态功能之一。在影响水源涵养的众多因素中,气象条件是生态系统水源涵养变化的重要驱动因子。其中,温度、降水等气象因子的变化会影响地表径流和蒸散量等重要指标变化,最终导致水源涵养功能的变化。因此可以从气象影响角度,通过评估时段气象条件影响下的生态系统涵养水量,与常年平均气候条件下涵养水量的比值,来表征在生态系统涵养水量变化中气象影响程度,开展水源涵养功能变化的气象影响评估。本标准编制,充分参考《森林生态系统服务功能评估规范》(GB/T38582-2020)、生态环境部和国家发展改革委发布的《生态保护红线划定指南(2017年)》中水源涵养功能的评估方法,结合《全国生态功能区划》、《全国生态环境十年变化(2000-2010)评估》等前期研究成果,规范水源涵养功能评估的算法,构建生态系统水源涵养量变化中气象影响评估指标,在全国以及海河流域等不同尺度下开展研究和应用,为本标准制定提供了科学的依据和基础。

(2)可操作性原则

本标准基于水源涵养功能的普遍定义,将森林、灌丛等生态系统视为一个“黑箱”,以水量的输入和输出为着眼点,从生态系统的水量平衡角度,基于降水量与蒸散量以及地表径流量等主要消耗

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量的差值,来开展水源涵养量的评估,进而利用涵养水量与常年气候条件下的比值来定量评估气象影响。本标准制定了参考了行业标准和部委规范,评估模型和指标具有很好的代表性,保证了标准的科学性和通用性。同时结合生态气象业务服务需求和能力,尽量在评估中采用气象业务科研和服务中常见的数据资料和计算方法,保证评估指标直观明确,计算方法简便易行,从而提高标准的实用性,满足生态气象业务服务需求,方便在气象行业服务中推广应用。

(3)适用性原则

水源涵养在各项生态系统服务功能中处于重要地位,是陆地生态系统重要生态服务功能之一。作为影响水源涵养功能的重要驱动因素,构建统一、规范的气象影响指标,实现水源涵养量变化中气象影响的定量化评估,有助于满足生态功能评估的业务需求,推动生态气象服务领域拓展,提高生态文明建设的气象保障能力,为各省市乃至全国的生态气象业务服务工作提供了技术支撑,具有广泛的普遍性和社会性。

2. 主要内容及确定依据

2.1 主要内容

生态气象作为气象部门拓展的新型服务领域,近年来随着业务服务迫切需求,相关的标准、业务规范逐渐增加。本标准在编制过程中,气象影响指数构建参考了《植被生态质量气象评价指数(国标)》中气象评价指数的方法,涵养功能评估参考了《森林生态系统服务功能评估规范(国标)》和《生态保护红线划定指南(2017年)》中有关技术方法,结合《全国生态功能区划》、《全国生态环境十年变化(2000-2010)评估》等前期研究应用成果,规范生态系统水源涵养功能算法、构建水源涵养功能气象影响评估指标。本标准主要内容如下:

(1)生态系统水源涵养功能(EWC)评估

本标准基于水源涵养功能的普遍定义,将森林、灌丛等生态系统视为一个“黑箱”,以水量的输入和输出为着眼点,从生态系统的水量平衡角度,降水量作为输入量,与蒸散量、地表径流量等作为输出量的差值,即为涵养水量,开展生态系统水源涵养功能评估。因此,基于水量平衡方程的生态系统水源涵养功能(Ecosystem Water Conservation,EWC)评估,采用公式(1)计算:

--EWCPREQFAET………………………………(1)

式中:

EWC——水源涵养量,单位为毫米(mm);

PRE——降水量,单位为毫米(mm);

QF——地表径流量,单位为毫米(mm),计算方法见附录A;

AET——实际蒸散量,单位为毫米(mm),计算方法见附录B;

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(2)EWC气象影响指数(EWCMII)

基于生态系统水源涵养功能模型,参考《植被生态质量气象评价指数》(GB/T 34815-2017)中气象评价指数构建方法,通过评估时段气象条件下的生态系统涵养水量与常年平均气候条件下涵养水量的比值,构建气象影响指数,表征在生态系统涵养水量变化中,气象影响程度的无量纲指标。

EWC气象影响指数(EWCMII)采用公式(2)计算:

=CSEWCEMWCEWCII……………………………(2)

式中:

EWC——评估时段气象条件下的水源涵养量,单位为毫米(mm);

CSEWC——常年平均气候条件下的水源涵养量,单位为毫米(mm);

当EWCMII<1时,表示评价区域评估时段气象条件不利于水源涵养功能增加,数值越小,气象条件越差,水源涵养量下降越多;

当EWCMEI=1时,表示评估时段气象条件与常年气候条件相似,水源涵养量相当;

当EWCMII>1时,表示评价区域评估时段气象条件利于水源涵养功能增加,数值越大,气象条件越好,越有利于水源涵养量的增加。

2.2 标准确定的依据

在标准的编制过程中,参考了国家标准、行业标准以及生态环境部等相关部门的规范,并加强了对已有的期刊文献著作研究成果应用,主要依据的标准和参考文献:

(1) GB/T 34815-2017 植被生态质量气象评价指数.

(2) GB/T 38582-2020 森林生态系统服务功能评估规范.

(3) LY/T 1721-2008 森林生态系统服务功能评估规范

(4) LY-T 1606-2003 森林生态系统定位观测指标体系

(5) QX/T 200-2013 生态气象术语.

(6) 生态环境部和国家发展改革委发布的《生态保护红线划定指南(2017年)》

(7) Ouyang, Z., Zheng, H., Xiao, Y., Polasky, S., Liu, J., Xu, W., Daily, G. C. Improvements in ecosystem services from investments in natural

capital. Science, 2016, 352(6292): 1455-1459.

(8) 龚诗涵,肖洋,郑华,肖燚,欧阳志云. 中国生态系统水源涵养空间特征及其影响因素. 生态学报, 2017, 37(7): 2455-2462.

(9) 龚诗涵,肖洋,方瑜,郑华,肖燚,欧阳志云.中国森林生态系统地表径流调节特征. 生态学报, 2016, 36(22): 7472-7478.

(10) 张宏锋,欧阳志云,郑华. 生态系统服务功能的空间尺度特征. 生态学杂志, 2007, 26(9): 1432-1437.

(11) 郑华等. 海河流域生态系统评估. 科学出版社,2016.

(12) Zhang L, Dawes W R, Walker G R. Response of mean annual evapotranspiration to vegetation changes at catchment scale [J] Water

Resource Research, 2001, 37(3): 701-708

(13) 尹云鹤,吴绍洪,赵东升,戴尔阜.过去30年气候变化对黄河源区水源涵养量的影响.地理研究,2016, 35(1): 49-57.

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国家生态保护红线一生态功能红线划定技术指南(试行)

国家生态保护红线一生态功能红线划定技术指南(试行)

国家生态保护红线一生态功能红线划定技术指南(试行)

国家生态保护红线一生态功能红线划定技术指南(试行)

前言

为贯彻落实《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》(国发(2011) 35号)和十八届三中全会精神,指导全国生态保护红线划定工作,保障国家生态安全,促进经济社会可持续发展,制定本指南。

国家生态保护红线体系是实现生态功能提升、环境质量改善、资源永续利用的根本保障,具体包括生态功能保障基线、环境质量安全底线和自然资源利用上线(简称为生态功能红线、环境质量红线和资源利用红线)。本指南主要内容包括生态功能红线的定义、类型及特征界定,生态功能红线划定的基本原则、技术流程、范围、方法和成果要求等。

本指南由环境保护部自然生态保护司组织制订,主要编制单位为环境保护部南京环境科学研究所、中国环境科学研究院、中国科学院生态环境研究中心、河北师范大学、北京大学、中国科学院动物研究所和中国科学院植物研究所。

1适用范围

本指南适用于中华人民共和国国家生态保护红线一生态功能红线划定工作,省级及以下行政区生态功能红线划定可参照执行。

2规范性引用文件

本指南内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本指南。

《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》(国发(2011) 35号)

《国务院关于印发全国圭体功能区规划的通知》(国发(2010) 46号)

《国家环境保护“十二五”规划》(国发(2011) 42号)

《关于发布全国生态功能区划的公告》(环境保护部中国科学院公告(2008) 35号)

《全国生态脆弱区保护规划纲要》(环发(2008) 92号) 《中国生物多样性保护战略与行动计划(2011-2030年)》(环发(2010) 106号)

《全国海洋功能区划(2011-2020年)》(国函(2012) 13号)

GB/T 12343 国家基本比例尺地图编绘规范

GB/T 13923 基础地理信息要素分类与代码

浙江省丽水市莲都区水源涵养功能动态变化及发展趋势

浙江省丽水市莲都区水源涵养功能动态变化及发展趋势

浙江省丽水市莲都区水源涵养功能动态变化及发展趋势

俞佳骏;余树全;梁立成;张超;周文春

【摘 要】水源涵养功能是生态系统服务功能中重要的一项.了解区域水源涵养功能的现状和未来变化,对水源涵养保护与利用有重要意义.以浙江省丽水市莲都区为研究范围,利用InVEST模型对研究区1994, 2001, 2008和2015年的水源涵养功能进行了计算评估及重要性评价,利用CA-Markov模型对研究区2030年的土地覆被类型进行了预测,并进行水源涵养功能评估.结果表明:莲都区1994, 2001, 2008和2015年的平均水源涵养量分别为69.98, 98.40, 82.36和114.01 mm,水源涵养总量分别为1.11×108, 1.56×108, 1.23×108和1.83×108m3,水源涵养功能21 a间提高了62.92%.研究区南部地区和北部部分地区水源涵养功能较好,中部地区的水源涵养功能低于其他地区.影响研究区水源涵养功能最主要的两类因素是下垫面特征和气候因素,其中土壤饱和导水率为影响最大的因素,标准化系数达到了0.644.2030年模拟结果显示,莲都区水源涵养功能与2015年差异不大,平均水源涵养量和总量分别为112.90 mm和1.81×108m3.通过水源涵养功能评价模拟,发现研究区的西北地区水源涵养潜力较大.%Water retention, a most important

ecosystem service that is key to water source protection planning, reflects

the ability of an ecosystem to keep the water, as well as showing water

available for human consump-tion. To better understand the

国家生态保护红线—生态功能红线划定技术指南(环发[2014]10号)

国家生态保护红线—生态功能红线划定技术指南(环发[2014]10号)

— 3 — 附件

国家生态保护红线—生态功能红线

划定技术指南(试行)

环境保护部自然生态保护司

生态红线划定技术组

二○一四年一月 — 4 —

目 录

前言…………………………………………………………………………………………6

1 适用范围………………………………………………………………………………6

2 规范性引用文件…………………………………………………………………………7

3 术语和定义………………………………………………………………………………8

4 生态功能红线的类型与属性特征………………………………………………………9

4.1 生态功能红线类型………………………………………………………………9

4.2生态功能红线属性特征…………………………………………………………9

5 生态功能红线划定原则…………………………………………………………………10

5.1 系统性原则………………………………………………………………………10

5.2 协调性原则………………………………………………………………………10

5.3 等级性原则………………………………………………………………………10

5.4 强制性原则………………………………………………………………………10

5.5 动态性原则………………………………………………………………………11

6 生态功能红线划定技术流程…………………………………………………………11

6.1 生态功能红线划定范围识别……………………………………………………11

6.2 生态保护现状分析与评估………………………………………………………11

6.3 生态保护重要性评价……………………………………………………………12

6.4 生态功能红线边界确定…………………………………………………………12

6.5 生态功能红线划定成果集成……………………………………………………12

琼江河流域森林生态系统水源涵养能力估算

琼江河流域森林生态系统水源涵养能力估算

生态环境学报2013,22(3):451—457 Ecology and Environmental Sciences http://www.jeesci.corn E—mail:editor@jeesci.tom 

琼江河流域森林生态系统水源涵养能力估算 

刘璐璐L ,邵全琴 ,刘纪远 ,杨存建。 

1.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;2.中国科学院大学,北京100049; 

3.四川师范大学,四川成都610048 

摘要:森林生态系统的水源涵养功能是其生态功能的重要组成部分。琼江流域森林生态系统是长江上游生态屏障的重要组成 

部分,其森林生态系统的水源涵养功能将极大地影响当地的生产生活。文章以四川省遂宁地区琼江河流域2007年森林资源 

二类调查数据为基础,运用综合蓄水能力法,比较了研究区不同森林类型、林龄、海拔、坡度下的林冠降雨截留能力,枯落 

物最大持水量和土壤蓄水能力,评估了区域尺度森林生态系统的水源涵养能力。结果表明,2007年,研究区内森林生态系 

统涵养水源总量为1 125.02 ̄10 m 。其中,林冠层截留占总涵养水源量的18.07%,枯枝落叶层持水量占3.34%,土壤蓄水 

量达到78.59%,是森林涵养水源的主体。柏木因其面积上的优势,使得其水源涵养贡献率最大,达到92.44%;阔叶混交林 

单位面积涵养水源量最大,达到l 568.39 t.hm-2,其次是针阔混交林(1 517.10 t.hm-2),经济林(1 461.99 t.hm-2),针叶混交林 

的水源涵养能力最弱,仅1 045.39 t.hm" ,主要是因为研究区内针叶混交林土壤的非毛管孔隙度较小。因绝大多数有林地的 

海拔都处在300 ̄500 m处,使得其水源涵养贡献率最大,达到98:65%。同时,平坡森林生态系统的水源涵养能力最强,达 

到1 171.92 t.hrf ,其次是缓坡,可达I 150.59 t.hm" ,能力最小的是陡坡森林生态系统,仅1 147.34 t.hrn 。近50 a来,研 

基于GIS的水源涵养功能重要性评价的思考——以河南省黄河流域为例

基于GIS的水源涵养功能重要性评价的思考——以河南省黄河流域为例

118DETECTION区域治理

基于GIS的水源涵养功能重要性评价的思考

—— 以河南省黄河流域为例

刘天可1,袁彩凤21.华北水利水电大学;2.河南省环境保护科学研究院

一、研究背景随着生态系统服务功能研究的兴起,生态系统的水源涵养功能受到越来越多的关注,并且成为研究的热点问题之一[1-2]。水源涵养是陆地生态系统服务功能中重要的组成部分,是生态系统在一定的时空范围和条件下,将水分保持在系统内的过程和能力,在多种因素的作用下(如生态系统类型、地形、海拔、土壤、气象等)具有复杂性和动态性特征[3]。国内外研究学者对水源涵养功能进行了大量的研究,对不同地区水源涵养评价的方法也有许多。二、数据与方法(一)研究区域概况河南省黄河流域(如图1所示)界于北纬34°46′—35°00,东经110°21′—113°30′之间,黄河自陕西潼关进入河南省,西起灵宝市,东至台前县,流经河南省8个地市。该地区属于我国第二阶梯和第三阶梯的过渡地区,总体来说,地势西高东低,由中山、低山、丘陵过渡到平原地区。流域内多属于大陆性季风气候,光照充足,全年平均气温12—15℃,6—8月份的平均气温为26—28℃;平均相对湿度为65%—70%;降雨在年际、季节和空间上分布不均,空间上呈现南多北少的趋势,年降水量在700mm以下。(二)基础数据本研究的基础数据包括:①遥感影像数据。使用2015年Landsat/TM影像,使用ENVI软件对其进行解译,并结合ArcGIS软件得到河南省黄河流域的土地利用类型图;②降水数据。根据降水数据计算多年平均降雨摘要:水源功能重要性评价是生态系统服务功能重要性评价中十分重要的一项,是流域可持续发展的关键因素之一。为了更好地研究黄河流域河南段的水源涵养情况,以河南省黄河流域为研究区域,融合遥感影像、降雨数据和蒸散发量数据等各种数据,运用水量平衡方程,计算研究区域的水土保持量。结果表明,一般重要区域总面积为29803.18km2,占河南省黄河流域国土面积的81.52%;重要区域总面积为5728.12km2,占河南省黄河流域国土面积的15.67%;极重要区域总面积为1026.41km2,占河南省黄河流域国土面积的2.81%。关键词:河南省黄河流域,水量平衡方程,水源涵养中图分类号:TV213.4 󰀃文献标识码:A 󰀃󰀃文章编号:2096-4595(2020)04-0118-0003

应用InVEST模型对水库集水区水源涵养功能优化方案

应用InVEST模型对水库集水区水源涵养功能优化方案

应用InVEST模型对水库集水区水源涵养功能优化方案

邱问心;郑超超;俞佳骏;张勇;高洪娣;张超;温雅婷;刘晖;余树全

【摘 要】基于InVEST模型在对浙江省临安市水涛庄水库集水区水源涵养功能分析的基础上,利用研究区内水源涵养能力较好的林型替换较差的林型,在综合对比各类替换模式后,进而提出提升研究区森林水源涵养功能的优化方案.结果表明:研究区森林水源涵养总量为3 189.39× 104m3,研究区森林平均水源涵养深度为594.82

mm(水源涵养功能可表现为水源涵养深度).研究区内各林型中针阔混交林的水源涵养深度最大,为902.79 mm.不同森林类型在不同坡度级上的平均涵养深度均随坡度的增加而减小,在平坡(0°<α≤5°,α为坡度)上均达到最大;影响研究区水源涵养功能的最主要因素是下垫面特征和气候,其中下垫面特征中的土壤饱和导水率的影响最大,且土壤饱和导水率会随着植被的改善和群落的演替而提高.经优化模拟比较,在保证研究区油茶(Camellia oleifera)、毛竹(Phyllostachys heterocycla

var.pubescens)等经济林正常经营的基础上,将研究区16°<α≤35°坡度级上除针阔混交林和阔叶林以外的森林类型全部替换成针阔混交林,森林水源涵养功能可提升41.07%.

【期刊名称】《东北林业大学学报》

【年(卷),期】2018(046)006

【总页数】6页(P50-55)

【关键词】森林水源涵养功能;InVEST模型;水涛庄水库集水区;影响因子;优化方案

【作 者】邱问心;郑超超;俞佳骏;张勇;高洪娣;张超;温雅婷;刘晖;余树全 【作者单位】浙江农林大学,临安,311300;浙江农林大学,临安,311300;浙江农林大学,临安,311300;浙江省林业生态工程管理中心;浙江省林业生态工程管理中心;浙江农林大学;浙江农林大学;浙江农林大学;浙江农林大学

【正文语种】中 文

森林水源涵养功能的多尺度内涵、过程及计量方法

森林水源涵养功能的多尺度内涵、过程及计量方法

王晓学;沈会涛;李叙勇;景峰

【摘 要】近年来国内森林生态系统服务功能研究较多,但应用价值不高,其科学性受到诸多质疑.从森林水源涵养功能的多尺度内涵、过程以及其计量方法出发,对国内外研究动态和发展趋势进行了总结分析,重新审视森林水源涵养功能的研究意义,探讨森林水源涵养功能的多尺度特征.从森林水源涵养功能作用的空间尺度上看,其拦蓄洪水削减洪峰的功能仅在较小尺度上有效,而调节径流的功能只有当森林土壤的入渗量超过蒸散量时,才可能有更多地下水补给河道径流,进而增加旱季河道流量.同时森林水源涵养功能也具有明显的时间尺度特征,具体表现为在次降水事件中,由于蒸散发量较小,森林水源涵养功能的物质量等于森林不同层次的截留量,在功能上表现为拦蓄降水;在长时间尺度上,由于林地蒸散要耗去大量水分,森林水源涵养功能的物质量等于森林不同层次的截留量减去林地蒸散发量,在功能上表现为净化水质和调节径流.大多数研究仅对单一林分的个别层次蓄水功能进行研究,缺乏流域尺度或者更大空间尺度的森林水源涵养功能研究.建议从区域降尺度到流域或将坡面尺度上推到流域,集中在流域尺度解决森林水源涵养空间异质性将是解决森林水源涵养功能尺度外推的有效办法.就目前国内流行的森林水源涵养功能计量方法而言,其与尺度及研究目的有较大相关性,在研究中应根据研究目的、研究尺度和可获取的数据情况选择合适的计量方法.研究突出了不同尺度作用下森林水文过程的复杂性及重要性,并结合森林与水关系的争论问题,分析目前国内对森林水源涵养功能研究的一些误区,提出森林水源涵养功能研究的一些关键科学问题及未来可能的发展方向,主要包括:1)明确界定森林水源涵养功能的边界,探索森林水源涵养功能计量的新方法;2)加强不同时空尺度关联的森林水源涵养功能研究,包括正确评价森林水源涵养功能的时空变异规律,森林生态系统水源涵养功能的尺度效应,森林水源涵养与下游水生态安全,森林水源涵养研究范式转变等核心问题.

基于InVEST模型的喀斯特流域水源涵养量——以贵州省内乌江流域为例

基于InVEST模型的喀斯特流域水源涵养量——以贵州省内乌江流域为例

夏林;安裕伦;姜海峰;伍显;郝新朝

【摘 要】探讨喀斯特地区流域生态系统的水源涵养能力对为当地制定水土流失方案和规划水源涵养林有重要意义.以贵州省内乌江流域为例,采用InVEST模型定量评估研究区产水量和水源涵养量,在此基础上,探讨了纯喀斯特、亚喀斯特和非喀斯特景观涵养水分能力的差异.结果 表明:1)研究区总产水量为365.14×108 m3,总水源涵养量为14.66×108 m3,单元产水量和单元水源涵养量分别为549.06 mm3和55.12mm3;2)产水量空间分布表现为自南向北逐渐递减,水源涵养量空间分布呈现自南向北逐渐递增趋势;3)地类间的单元水源涵养量由高到低排序为林地>草地>耕地>裸地>建设用地>水域;三种景观的单元水源涵养量由高到低排序为非喀斯特>亚喀斯特>纯喀斯特.

【期刊名称】《贵州科学》

【年(卷),期】2019(037)001

【总页数】6页(P27-32)

【关键词】流域生态系统;水源涵养;InVest模型;景观

【作 者】夏林;安裕伦;姜海峰;伍显;郝新朝

【作者单位】贵州师范大学地理与环境科学学院,贵州 贵阳550001;贵州师范大学地理与环境科学学院,贵州 贵阳550001;贵州师范大学地理与环境科学学院,贵州 贵阳550001;贵州师范大学地理与环境科学学院,贵州 贵阳550001;贵州师范大学地理与环境科学学院,贵州 贵阳550001

【正文语种】中 文

【中图分类】P333

流域是生态系统中特殊的区域,不仅能调节自然界水循环平衡,而且其水资源在农田灌溉、提供人类生活用水、净化环境、维护生物多样性等方面均有重要贡献[1]。随着经济快速发展和人口增长,人类无序开发和低效利用使得流域水质持续恶化,水资源短缺受到越来越多人的关注,水源涵养功能已经成为水资源管理所面临的主要挑战[2]。定量评估流域生态系统水源涵养功能对缓解水资源需求压力、耕地开发与保护等方面均具有重要意义[3]。

基于GIS的水土保持工程水源涵养评估——以通渭县牛谷河项目区为例

·31·水 土 工 程中国农业文摘·农业工程 2021年第1期

水源涵养是区域生态系统服务功能的重要构

成,是水土保持工程效益的重要组成,也是区域生态

环境直接影响人类生产生活的重要生态功能[1]。尤其

在重要水源区和干旱缺水地区,水源涵养功能是保证

区域植物群落存活并充分发挥效益的基础条件,也是

改善区域小气候、修复区域生态系统、保障区域生态

安全、提升区域环境质量的重要指标。甘肃省是全国

水土流失最严重的省区之一,水土流失面积大、范围

广、类型多、强度高、危害重,严重制约着区域经

济、社会发展。尤其是陇中区域干旱缺水,对于提升

区域水源涵养的要求更为迫切。水源涵养功能是区域

生态系统重要服务功能之一,是区域生态系统状况的

重要指示器[2]。影响区域水源涵养功能发挥的因素很

多,主要包括区域干旱程度、植被拦蓄能力、土壤入

渗程度、降雨强度等,以及水分在各因素之间运移、

转化的自然过程;水源涵养功能的变化也能反作用

于区域气候、水文、土壤、植被等自然因素;直接影

响区域生态服务功能的发挥。对于水源涵养的研究成

果很多,各类评估方法也较为成熟,但对小流域尺度

利用遥感数据结合实地测量,展开小流域尺度的水源涵养动态评估的研究尚不多见。甘肃省中部的黄土丘

陵沟壑区属于典型的半干旱区,区域内降水时空分布

不均,水资源贫乏,缺水成为区域生态环境改善、社

会及经济发展的主要制约因素,在小流域尺度上定量

的评估甘肃省黄土丘陵沟壑区水土保持工程水源涵养

功能的发挥,分析其影响因素及空间特征,对科学认

识黄土丘陵沟壑区水土保持工程的水源涵养功能,合

理保护和利用区域水土资源,展开黄河上中游区域大

保护,稳定和增强甘肃省生态屏障作用,制定区域生

态环境保护规划、设计、政策等,具有十分重要的意

义。

1 研究区概况

1.1 区域概况

本文研究区位于国家水土保持重点治理区的甘

肃省通渭县西北部,黄河二级支流渭河一级支流牛

谷河流域上中游,属黄土丘陵沟壑区第三副区。牛

谷河上游流域共包含有马营、水岔、李家大河、朱

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