金沙江中游水电开发区生态系统服务综合功能时空变化与归因

作     者：张秀 张璇 崔磊 陈浩 宋佳 万帆 李冲 

作者机构：北京师范大学水科院研究院 水电水利规划设计总院 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 陕西省四主体一联合河湖生态系统保护与修复校企联合研究中心 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0815[工学-水利工程] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42271023) 

主　　题：水电开发 InVEST模型 生态系统服务综合指数 驱动因素 金沙江流域中游 

摘      要：水电开发是新时代我国能源领域践行双碳战略的重要抓手，“生态优先的大型水电开发模式对流域生态系统服务功能的影响机制变得错综复杂，因此探讨水电开发影响下的区域生态系统服务功能变化十分重要。选择西南地区水电开发基地的金沙江中游作为研究区域，基于InVEST模型评估了水电开发前（2000年）和水电开发后（2020年）产水、碳贮存和生境质量服务的时空分异特征；构建了基于均衡性的生态系统服务综合指数（CESI），并探讨了水电开发下CESI变化的驱动机制。结果表明：① 2000～2020年，金沙江中游流域产水量减少（-18.22%），碳贮存（0.26%）和生境质量服务（0.45%）增加；②不同水电开发程度下子流域3种服务呈不同变化特征：干流和支流水电开发程度较大的子流域3种服务基本减少，而未涉及水电开发的子流域碳贮存和生境质量服务基本增加；③ 20年间，流域CESI下降了8.13%，上升区域主要分布在上游和下游，下降区域集中在中游。持续热点区域靠近干流上游左侧和下游两侧，持续冷点区域分布在子流域21和23；④水电开发强度较大的子流域土地利用、景观格局和水电开发因素变化明显。CESI变化受到气候、土地利用、景观格局和水电开发因素变化的综合影响。平均降水量和水体斑块密度变化是主要驱动因素，贡献率分别为89.4%和3.2%。国内生产总值变化与△CESI呈显著正相关。基于以上结论，建议通过减少对CESI持续热点区的干扰、考虑持续冷点区为水电优先开发区、保持集约化城市发展和培育更加集中的耕地来提高生态系统服务综合功能。研究可为水电开发区生态系统规划提供数据支撑。