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长江流域水源涵养服务价值及其空间转移评估

长江科学院院报 2024年第4期41卷 14-22,36页

作者：申梦姝刘悦忆郑航陈进东莞理工学院生态环境与建筑工程学院广东东莞523808 长江水利委员会长江科学院武汉430010

水源涵养服务价值在不同区域之间的转移是流域上下游之间进行横向生态补偿需要考虑的关键内容。然而,水源涵养服务价值的转移依赖于流域的水文循环路径和河流的水量输送。现有的生态系统服务价值转移量评估方法缺乏对水源涵养服务转移... 详细信息

水源涵养服务价值在不同区域之间的转移是流域上下游之间进行横向生态补偿需要考虑的关键内容。然而,水源涵养服务价值的转移依赖于流域的水文循环路径和河流的水量输送。现有的生态系统服务价值转移量评估方法缺乏对水源涵养服务转移中水文特征的描述,评估结果的合理性有待加强。针对此问题,从转移方向和转移路径2个方面改进断裂点-场强模型,通过引入河流方向系数判断流域上下游以及干支流地区之间的水力联系,在水源涵养服务转移评估中考虑河流的水文特征,并在长江流域应用,提高评估结果的合理性与可用性。结果表明,2020年长江流域水源涵养量为11 538.45亿m3,水源涵养服务的价值量为11 953.83亿元。相比现有模型的评估结果,研究改进的断裂点-场强模型突出了水源涵养服务价值从流域上游向下游转移的特征、增加了转移强度和范围。长江流域水源涵养服务价值的转出量由大到小依次为:四川>江西>湖南>贵州>湖北>安徽>重庆>云南>浙江>青海>陕西>广西>西藏>河南;各省份水源涵养服务价值的转入量由大到小依次为:云南>安徽>湖北>重庆>江苏>湖南>四川>上海>西藏。

关键词：水源涵养服务空间转移断裂点-场强模型 InVEST模型长江流域

基于生态系统质量的水源涵养服务评估——以西南五省为例

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山地学报 2020年第6期38卷 816-828页

作者：沈钰仟肖燚欧阳志云张平中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 西安工程大学环境与化学工程学院西安710048

水源涵养服务评估是生态系统服务评估的重要内容之一。水量平衡法是水源涵养模拟评估常用的方法之一,然而以往的多数研究由于没有考虑到生态系统质量差异对水源涵养服务带来的影响,在一定程度上影响了水源涵养服务评估的精度。本研究以... 详细信息

水源涵养服务评估是生态系统服务评估的重要内容之一。水量平衡法是水源涵养模拟评估常用的方法之一,然而以往的多数研究由于没有考虑到生态系统质量差异对水源涵养服务带来的影响,在一定程度上影响了水源涵养服务评估的精度。本研究以西南五省为例,基于水量平衡原理,使用不考虑生态系统质量的水量平衡法、基于叶面积指数的水量平衡法、基于生物量与植被覆盖度的水量平衡法,进行了水源涵养服务的评估精度的比较研究。通过对比验证三种考虑不同生态系统质量参数的方法与水文实测数据的结果发现:三组数据配对t检验差异显著性结果均为P>0.05,三组结果均无显著性差异;基于生物量与植被覆盖度的水量平衡法评估结果与实测结果相关系数最高,为0.982(P水源涵养服务功能,其次为基于叶面积指数的水量平衡法,不考虑质量参数的水量平衡法评估结果与实测结果相关性最低。研究结果可为未来基于不同研究目的水源涵养评估方法提供参考,并为水源涵养服务评估体系的优化提供思路。

关键词：水源涵养服务水源涵养量生物量植被覆盖度西南五省

赛罕乌拉国家级自然保护区不同植被类型水源涵养服务特征

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干旱区研究 2014年第3期31卷 495-501页

作者：贾晓燕王晓江牛建明张文军刘玉军内蒙古大学生命科学学院内蒙古呼和浩特010021 陕西省靖边县林业局陕西靖边718500 内蒙古自治区林业科学研究院内蒙古呼和浩特010010 中美生态能源及可持续性科学内蒙古研究中心内蒙古呼和浩特010021

通过测定内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区主要植被类型的土壤和凋落物的物理性质及持水量,研究不同植被类型的水源涵养服务。结果表明：①不同植被类型土壤物理性质各异,天然植被对土壤物理性质的改善作用强于人工植被。0～60 cm土层平... 详细信息

通过测定内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区主要植被类型的土壤和凋落物的物理性质及持水量,研究不同植被类型的水源涵养服务。结果表明：①不同植被类型土壤物理性质各异,天然植被对土壤物理性质的改善作用强于人工植被。0～60 cm土层平均容重白桦林的最小,农田的最大;土壤最大持水量白桦林最高,线叶菊草原最低;土壤非毛管持水量白桦林最高,农田最低。②阴坡植被凋落物水源涵养能力高于阳坡植被,其中华北落叶松林凋落物水源涵养能力最强。③不同植被类型土壤、凋落物水源涵养服务不同。白桦林水源涵养量最高,显著高于线叶菊草原和农田,而与蒙古栎林、华北落叶松林、虎榛子灌丛及山杏灌丛的差异不显著。

关键词：水源涵养服务植被类型凋落物土壤持水量赛罕乌拉自然保护区内蒙古

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饶河流域水源涵养服务供需演变及驱动因素

水土保持通报 2024年第2期44卷 389-399,464页

作者：高明会蔡海生张学玲佘艳彭思卿江西农业大学江西省自然资源利用科技与管理创新研究基地/南昌市鄱阳湖生态重点实验室富硒农业产业发展研究中心江西南昌330045 江西农业大学国家林草局鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复实验室江西南昌330045 自然资源部大湖流域国土空间生态保护修复工程技术创新中心江西南昌330045 江西省国土空间调查规划研究院江西南昌330045

[目的]探究流域水源涵养服务供需的时空分异特征及主要驱动因素,为流域水资源管理和优化配置及生态安全与保护提供科学依据和参考。[方法]以饶河流域为研究区,基于InVEST模型和多源数据定量评估研究区水源涵养服务供给、需求,根据供需... 详细信息

[目的]探究流域水源涵养服务供需的时空分异特征及主要驱动因素,为流域水资源管理和优化配置及生态安全与保护提供科学依据和参考。[方法]以饶河流域为研究区,基于InVEST模型和多源数据定量评估研究区水源涵养服务供给、需求,根据供需指数得到水源涵养服务供需匹配空间关系,利用地理探测器进一步探究水源涵养服务供需关系空间异质性的主要驱动因素。[结果]①2005—2020年水源涵养服务供给和需求量均呈现先增后减的趋势,不同土地利用类型的水源涵养能力具有显著差异,其中林地和草地水源涵养能力明显高于耕地和城乡工矿用地;②水源涵养服务供给和需求空间分布具有明显的空间异质性和不匹配特征,水源涵养供需匹配赤字区主要分布在西部鄱阳县、万年县、乐平市、昌江区和珠山区,盈余区分布在北部浮梁县、东部婺源县、德兴市和弋阳县;③自然因素中年潜在蒸散发、高程和林地覆盖率是影响水源涵养服务供需关系的主要因素,同时,城乡工矿用地和耕地覆盖率等人为因素起主导作用,自然因素和人为因素交互作用,加剧水源涵养服务供需失衡。[结论]饶河流域水源涵养服务供需关系优化存在挑战,未来应在该地区加快建立生态补偿机制,优化林地水源涵养功能,提高水源涵养服务供给,提升水资源利用效率,进一步实现区域水源涵养服务供需平衡,促进生态系统与社会经济系统协调发展。

关键词：水源涵养服务供需关系 InVSET模型地理探测器饶河流域

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典型农田生态系统水源涵养服务流量过程研究

北方园艺 2014年第3期 193-196页

作者：李士美谢高地青岛农业大学园林与林学院山东青岛266109 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

以中国生态系统研究网络定位监测数据为基础，比较分析了典型农田生态系统水源涵养服务流量过程。结果表明：农田生态系统的水源涵养服务可以分为现实水源涵养服务和潜在水源涵养服务；栾城和禹城农田生态系统的水源涵养服务流量均呈现... 详细信息

以中国生态系统研究网络定位监测数据为基础，比较分析了典型农田生态系统水源涵养服务流量过程。结果表明：农田生态系统的水源涵养服务可以分为现实水源涵养服务和潜在水源涵养服务；栾城和禹城农田生态系统的水源涵养服务流量均呈现显著性的季节变异；栾城和禹城农田生态系统的现实水源涵养量分别在70．02-136．99mm和70．10-142．02mm之间波动；栾城农田的潜在水源涵养量在0．05-67．02mm之间波动，而禹城农田的潜在水源涵养量变异较大。

关键词：农田水源涵养服务流量过程

不同土地利用类型水源涵养服务特征及其时空动态——以巴林右旗为例

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不同土地利用类型水源涵养服务特征及其时空动态——以巴林右旗为...

作者：贾晓燕内蒙古大学

学位级别：硕士

生态系统水源涵养服务的管理是区域水资源可持续发展的重要内容,全面认识和理解水源涵养服务的生态学机制是生态系统水源涵养服务管理的前提。本文以巴林右旗为例,探讨不同土地利用类型的水源涵养服务特征和水源涵养服务的时空动态。结... 详细信息

生态系统水源涵养服务的管理是区域水资源可持续发展的重要内容,全面认识和理解水源涵养服务的生态学机制是生态系统水源涵养服务管理的前提。本文以巴林右旗为例,探讨不同土地利用类型的水源涵养服务特征和水源涵养服务的时空动态。结合实地调查和遥感图像,选取巴林右旗13种土地利用类型作为研究对象。采用野外调查与室内分析相结合的方法,对不同土地利用类型的林冠对大气降水的截留作用,灌草、凋落物、土壤的最大持水量的测定来分析不同土地利用类型的水源涵养服务特征。研究结果表明： 1.林冠截留和树干茎流受树种影响。通过对3种乔木林林冠截留率和树干茎流率的测定发现：针叶林(华北落叶松林)林冠截留率高于阔叶林(白桦林和杨树林)林冠截留率;针叶林(华北落叶松林)树干茎流率低于阔叶林(白桦林和杨树林)树干茎流率。 2.不同土地利用类型凋落物储量和凋落物厚度之间存在正相关关系。不同土地利用类型的凋落物最大持水率在169.06%-415.91%之间;凋落物最大持水量为其自身重量的1.7—4.2倍。 3.土壤0-60cm土层平均容重为0.93—1.61g/cm3,其中白桦林土壤容重最小,沙地土壤容重最大;土壤最大持水量变化范围为1850.17—3352.04t/hm2,其中白桦林土壤最大持水量最高,杨树林土壤最大持水量最低;土壤非毛管持水量变动于186.86—449.74t/hm2,其中白桦林土壤非毛管持水量最高,平原农田土壤非毛管持水量最低。 4.单一土地利用动态中灌木林地、疏林地和耕地面积在增加,沙地和草原面积在减少。在1980-1995年间、1995-2000年间巴林右旗水源涵养总量在减少,在2000-2011年间,巴林右旗水源涵养量在增加,2011年巴林右旗水源涵养总量甚至高于1980年巴林右旗水源涵养总量。

关键词：森林水源涵养服务土地利用变化巴林右旗

基于CLUE模型的江西省土地利用变化及其对水源涵养服务的影响

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基于CLUE模型的江西省土地利用变化及其对水源涵养服务的影响

作者：郭延凤安徽师范大学

学位级别：硕士

本文与GIS技术结合,引入了“一切照常情景”、“规划情景”和“优化情景”三种情景,采用CLUE模型,对江西省2001～2030年的土地利用变化进行模型模拟,进而在土地利用变化的基础上,研究了三种情景下江西省2001～2030年的生态系统水源涵养... 详细信息

本文与GIS技术结合,引入了“一切照常情景”、“规划情景”和“优化情景”三种情景,采用CLUE模型,对江西省2001～2030年的土地利用变化进行模型模拟,进而在土地利用变化的基础上,研究了三种情景下江西省2001～2030年的生态系统水源涵养服务的变化。本文使用的主要研究方法为:(1)情景分析。情景分析是探索现有的土地利用方式和政策选择所存在的风险的有效工具,情景分析考虑了多方面的影响因素,从不同的途径给决策部门提供更加全面,更加有意义的科学参考依据。(2)CLUE模型。CLUE模型根据系统论的观点,在深刻理解土地利用系统内部变化特征的基础上构建而成,具有同步模拟不同土地利用类型变化的能力。(3)水量平衡法。水量平衡法针对不同的土地利用类型,提供不同的径流系数,有针对性的估算不同土地利用类型的水源涵养服务。本文主要研究成果包括以下两个方面:(一)土地利用变化模拟结果:(1)在“一切照常情景”中,耕地持续减少;建设用地急剧增加;林地面积基本保持稳定。(2)在“规划情景”中,耕地持续增加;建设用地略有增加,并在2020年后基本保持不变;林地总面积变化不大,但是高密度森林面积比重增大;河流和湖泊面积略微减少;沼泽和泥炭地面积大幅增加。(3)在“优化情景”中,森林增加趋势较“规划情景”有所减缓;河流和湖泊,沼泽和泥炭地均有显著增加。CLUE模型对未来土地利用变化具有较强的预测能力,不同情景下的土地利用变化存在显著的空间差异。(二)三种情景下,不同的土地利用方式导致截然不同的三种水源涵养服务变化趋势。一切照常情景中,水源涵养总服务保持一个缓慢的下降趋势;规划情景中,水源涵养总服务保持一个先快速上升再缓慢上升的趋势;优化情景中,水源涵养总服务始终保持一个稳定的上升趋势,在2013年以前,服务总量低于规划情景中服务总量,在2013年以后,超过了基于规划情景中的水源涵养量,并保持稳定快速的增长势头。从生态可持续发展角度来说,最优选择是优化情景,其次是规划情景,再次是一切照常情景。另外,高密度森林、河流和湖泊、沼泽和泥炭地、低密度森林和灌丛及耕地是江西省水源涵养总服务的主要贡献者,建设用地、低密度草地和其他用地类型对江西省水源涵养总服务的贡献很小,可以忽略不计。综上所述,不同情景下三种水源涵养服务的趋势,体现了不同土地利用方式的生态效应,预测结果对研究区今后的土地利用规划修编和生态保护与可持续性管理具有重要的指导意义。

关键词： CLUE模型土地利用变化情景分析水源涵养服务江西省

水源涵养服务综合评价指标及其在干旱、半干旱区的研究进展

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内蒙古林业科技 2013年第1期39卷 49-53页

作者：贾晓燕王晓江刘玉军牛建明张文军内蒙古大学生命科学学院内蒙古呼和浩特010021 陕西省靖边县林业局陕西靖边718500 内蒙古自治区林业科学研究院内蒙古呼和浩特010010

水源涵养服务是森林生态系统重要的生态系统服务之一,是森林生态系统特有的水文生态效应。在水资源紧缺的当今社会,森林生态系统水源涵养服务具有重要意义,尤其在干旱、半干旱区,因为水在该区域生态系统中起着决定性作用。本文综述了水... 详细信息

水源涵养服务是森林生态系统重要的生态系统服务之一,是森林生态系统特有的水文生态效应。在水资源紧缺的当今社会,森林生态系统水源涵养服务具有重要意义,尤其在干旱、半干旱区,因为水在该区域生态系统中起着决定性作用。本文综述了水源涵养服务水文过程、水源涵养服务综合评价指标以及水源涵养服务在干旱、半干旱区的研究进展,对森林生态系统水源涵养服务的进一步研究具有重要意义。

关键词：水源涵养服务森林生态系统评价指标干旱半干旱区

石漠化山区森林植被退化与水源涵养服务的关系研究进展

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林业世界 2020年第2期9卷 49-55页

作者：李昌兰贵阳市花溪区黔陶乡生态保护站贵阳贵州

石漠化是中国西南地区最严重的生态环境问题,石漠化区森林植被退化与服务其生长的水源情况关系密切,历来受到科研工作者的广泛关注。本文采用文献分析法,分析了石漠化山区植被退化特征、水源涵养服务功能及其二者关系的研究现状及发展动... 详细信息

石漠化是中国西南地区最严重的生态环境问题,石漠化区森林植被退化与服务其生长的水源情况关系密切,历来受到科研工作者的广泛关注。本文采用文献分析法,分析了石漠化山区植被退化特征、水源涵养服务功能及其二者关系的研究现状及发展动态,目前在退化植被结构及功能、枯落物和土壤水分运移规律及异质性等方面进行大量研究,部分研究也揭示了植物水分利用来源,但未能揭示水源涵养服务在喀斯特植被退化过程中的作用与机理。今后应从枯落物层、土壤层及岩溶裂隙水分的角度去阐明喀斯特退化生态系统水源涵养服务的提供,同时针对水分是石漠化区主要限制性生态因子,从水源涵养功能变化及其服务去认识石漠化山区植被退化过程。

关键词：水源涵养服务植被退化研究进展石漠化山区