基于地表水与地下水分割校正的漓江流域水供给服务时空格局研究

作     者：刘佳 肖玉 张昌顺 黄孟冬 LIU Jia;XIAO Yu;ZHANG Changshun;HUANG Mengdong

作者机构：中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《生态学报》 (Acta Ecologica Sinica)

年 卷 期：2023年第43卷第15期

页      面：6099-6116页

核心收录：

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 

基　　金：广西科技重大专项(AA20161002-3) 国家自然科学基金(41971272) 中国科学院战略重点研究计划(XDA20020402) 

主　　题：水供给服务 产水量分割 喀斯特地貌 漓江流域 InVEST模型 

摘      要：喀斯特区域水循环过程与其他地区存在显著区别,其水供给服务也具有独特的空间分布特征。然而,目前针对喀斯特地区产水量的时空变化研究较少考虑喀斯特生态系统的特殊性,导致产水量的空间模拟结果存在一定偏差。根据喀斯特地貌形态和地下水补径排泄特征提出了一种产水量分割方法,并基于水量平衡原理建立了地表水与地下水分割校正概念模型。选取喀斯特山区典型区域漓江流域为研究区,通过上述方法校正了InVEST模型产水量模拟结果,从栅格、地貌分区和子流域3个尺度分析了漓江流域2000—2020年产水量校正前与校正后时空分布格局。研究结果表明:(1)漓江流域2000—2020年InVEST模型产水量呈现先减后增再减的趋势,水供给服务空间分布格局为北高南低。产水深度在岩溶区和非岩溶区几乎没有差异,但在岩溶区内部差异明显:裸露型岩溶区产水深度高于覆盖型和埋藏型,峰林平原产水深度高于峰丛洼地。子流域分区平均产水深度排序为漓江上游区漓江中游区恭城河区荔浦河区漓江下游区。(2)利用地表与地下水分割校正后,水供给服务空间分布格局为四周高于中部,西北部高于东南部。非岩溶区产水深度明显高于岩溶区,埋藏型岩溶区产水深度高于覆盖型和裸露型,峰林平原产水深度高于峰丛洼地。子流域分区平均产水深度排序为漓江中游区漓江上游区恭城河区荔浦河区漓江下游区。(3)相比InVEST模型,考虑地表水与地下水分割校正的漓江流域产水量与实测径流量之间的偏差更小,其时空分布模拟结果更为准确地评估了喀斯特地区可利用水资源量。本研究可为水资源保护政策制订与生态补偿机制建立提供更合理的科学依据和数据基础。