2005−2020年山西省水源涵养功能时空格局及其演变驱动力分析

作     者：何秋琴 王京伟 毕旭 宋晓伟 HE Qiuqin;WANG Jingwei;BI Xu;SONG Xiaowei

作者机构：中国科学院城市环境研究所福建厦门361021 山西财经大学资源环境学院山西太原030006 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《环境科学研究》 (Research of Environmental Sciences)

年 卷 期：2024年第37卷第4期

页      面：862-873页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.42107498) 

主　　题：水源涵养功能 时空格局 InVEST模型 驱动因子 地理探测器 

摘      要：水源涵养功能与植被恢复、水土保持及水资源保护等密切相关.山西省地处干旱、半干旱的生态脆弱区,良好的水源涵养功能是其生态安全的重要基础,然而近15年来该省水源涵养功能时空格局及其演变驱动力尚不清楚.鉴于此,该研究采用InVEST(integrated valuation of ecosystem services and trade-offs,生态系统服务和权衡的综合评估模型)软件中Annual Water Yield模型以及ArcGIS软件,研究了2005年、2010年、2015年、2020年4个时期山西省水源涵养时空格局,并综合地理探测器和主成分分析两种方法解析了驱动水源涵养空间分异的主要因素.结果表明:①2005―2020年,山西省单位面积水源涵养量整体呈现先增后减的变化趋势,2020年水源涵养总量相比2005年增加了1.53×108 m 3,增长率为7.3%.②年降水量和土地利用类型是影响水源涵养变化的主要驱动因素.年降水量对水源涵养量变化的效应(q值为0.372~0.477)在不同年份中均超过0.3,是决定水源涵养空间分异特征的主导因素.从土地利用类型来看,水源涵养功能顺序表现为林地草地耕地建筑用地未利用地水域,土地利用类型面积的变化对水源涵养量有重要影响.③水源涵养变化更受限于不同因素间的交互作用,在不同年份中,对山西省水源涵养量空间分异解释力最大的驱动因子交互组合为年降水量与年潜在蒸散发量协同(q值为0.486~0.596),以及年降水量与土地利用类型协同(q值为0.468~0.582).山西省以山地丘陵为主的复杂地貌增强了人类活动下生态系统的脆弱性和可变性,要特别关注年降水量与土地利用类型的协同作用,通过调整优化土地利用类型,强化前述两因素的交互作用,以期增强水源涵养功能.