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2000—2020年秦巴山区水源涵养量时空动态研究

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遥感技术与应用 2022年第6期37卷 1513-1524页

作者：张朋杰杨晓锋张涛韩东明陈思宇自然资源部第一航测遥感院陕西西安710054

以秦巴山区陕西段为研究区,基于地表水量平衡原理,利用MODIS数据、气象数据、DEM数据、土壤质地数据等资料,模拟2000—2020年水源涵养量,并对近21 a水源涵养量时空动态特征及其影响因素进行分析。结果表明:(1)秦巴山区水源涵养量主要在-... 详细信息

以秦巴山区陕西段为研究区,基于地表水量平衡原理,利用MODIS数据、气象数据、DEM数据、土壤质地数据等资料,模拟2000—2020年水源涵养量,并对近21 a水源涵养量时空动态特征及其影响因素进行分析。结果表明:(1)秦巴山区水源涵养量主要在-142.84—419.41 mm之间,在空间上呈现出北低南高的分布特点,各市的水源涵养量大小依次为汉中市>安康市>宝鸡市>西安市>商洛市>渭南市;(2)2000—2020年,秦巴山区水源涵养量主要呈减少趋势,平均减少速率约为13.07 mm/a。其中,减少显著的区域约占区域总面积的48.36%;(3)水源涵养量的变化与其直接影响因素降水量、蒸散量密切相关,在其间接影响因素中,气温的影响最小。

关键词：秦巴山区地表水量平衡原理水源涵养量时空分布

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未来气候及土地利用变化对水源涵养量的影响

水土保持学报 2023年第5期37卷 226-234页

作者：王辉源宋进喜吴琼西北大学城市与环境学院西安710127 陕西省地表系统与资源环境承载力重点实验室西安710127 西北大学秦岭研究院西安710127

“四水四定”背景下,科学量化变化环境下城镇或小流域未来水源涵养量是水资源管理、水利规划和水生态保护等工作的重要基础。水源涵养量尺度转化是目前生态水文学研究的难点之一,较高精细尺度研究是尺度转化的重要切入点。以秦岭北麓灞... 详细信息

“四水四定”背景下,科学量化变化环境下城镇或小流域未来水源涵养量是水资源管理、水利规划和水生态保护等工作的重要基础。水源涵养量尺度转化是目前生态水文学研究的难点之一,较高精细尺度研究是尺度转化的重要切入点。以秦岭北麓灞河流域为研究区,应用SWAT模型、CA-Markov模型、ArcGIS、RClimDex等分析工具,评估NEX-GDDP-CMIP6高分辨率数据集对灞河流域月流量模拟能力,选取最优气候模式,模拟未来土地利用变化,分析灞河流域未来30年水源涵养量演变趋势,旨在为秦岭生态保护、水资源管理、土地利用保护等提供基础数据。结果表明:(1)NEX-GDDP-CMIP6高分辨率数据集ACCESS-CM2、ACCESS-ESM1-5、CanESM5等9个气候模式对月平均流量均值模拟效果较好,对极端流量模拟效果较差,NESM3气候模式相比其他8个气候模式有较好的流量模拟效果。(2)NESM3气候模式低估极端降水情况,高估持续干燥天数,月尺度降水数据模拟能力高于年尺度和日尺度。(3)通过Kappa系数检验CA-Markov模型在灞河流域土地利用变化方面具有较好的适用性。(4)在土地利用和气候变化叠加背景下2023—2050年灞河流域水源涵养量呈下降趋势。研究结果对灞河流域水资源管理、秦岭水源涵养功能研究及秦岭生态保护具有重要意义。

关键词： NEX-GDDP-CMIP6 SWAT模型 CA-Markov模型水源涵养量

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落叶松人工林水源涵养量密度控制图的编制与应用

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林业资源管理 2015年第1期 49-53页

作者：汪晶向玉国郑小贤北京林业大学国家林业局森林资源与环境管理重点实验室

以吉林省金沟岭林场落叶松人工林为研究对象,利用近30年间10余次落叶松人工林固定样地和71株树干解析等数据,研究不同立地条件下的落叶松水源涵养量密度控制图编制方法与技术,运用SPSS软件,分立地条件拟合落叶松水源涵养量生长模型及其... 详细信息

以吉林省金沟岭林场落叶松人工林为研究对象,利用近30年间10余次落叶松人工林固定样地和71株树干解析等数据,研究不同立地条件下的落叶松水源涵养量密度控制图编制方法与技术,运用SPSS软件,分立地条件拟合落叶松水源涵养量生长模型及其参数,编制密度控制图,并在实际生产中进行了应用。

关键词：落叶松水源涵养量立地条件密度控制图

基于SEBS与SCS模型的区域水源涵养量估算研究 ——以北京北部山区为例

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基于SEBS与SCS模型的区域水源涵养量估算研究 ...

作者：张海博中国环境科学研究院

学位级别：硕士

本研究选取了北京市北部水源涵养区,以水量平衡法为研究基础,利用地表能量平衡原理（SEBS）来计算陆地实际蒸发散量,利用SCS模型结合地形地貌来计算地表径流,从而比较准确地量化区域水源涵养量,分析区域尺度影响水源涵养量的主要因素,... 详细信息

本研究选取了北京市北部水源涵养区,以水量平衡法为研究基础,利用地表能量平衡原理（SEBS）来计算陆地实际蒸发散量,利用SCS模型结合地形地貌来计算地表径流,从而比较准确地量化区域水源涵养量,分析区域尺度影响水源涵养量的主要因素,并提出调节水源涵养量的对策建议,为在区域尺度估算水源涵养量提供一种方法。主要研究结论如下： 1.蒸发散量估算研究区蒸发散量夏季＞春季＞秋季＞冬季,夏季平均蒸发散量124.63mm,冬季平均蒸发散量17.78mm,年平均蒸发散量为241.71mm。有林地、灌木林地、草地、水域的年蒸发量最大,其次为疏林地与耕地,未利用地、苗圃地蒸散量最小蒸发散与温度、NDVI、降雨量呈正相关,与地表温度呈负相关。蒸发散随着温度的升高而增加,在有植被覆盖区域,随着NDVI值的增加而增大,降雨量的增加增大了可利用水分,从而增加了蒸发散量;此外,蒸散还与比辐射率、总辐射、潜热通量、净辐射、土壤热通量呈正相关,与地表反照率、感热通量呈负相关。 2.径流量估算研究区径流集中发生在5-8月,年累计最大径流深193.6mm,占降雨量的33.4%,共产生径流3.57×108m3,平均56294m3/km2;径流区域主要分布在西部与南部的耕地与未利用地,林地与草地覆盖区除在强降雨条件下部分区域产生径流外,基本不产流。径流与土地利用、土壤质地相关。粘土径流量最大,平均径流深38.10mm,占研究区径流总量的65.05%;耕地平均径流深最大,达到127.23mm,灌木林地径流最小,平均径流深4.98mm,基本不产流;平均径流深排序为：粘土＞壤土＞砂壤土＞砂土,耕地＞未利用地＞疏林地＞草地＞有林地＞苗圃地＞灌木林地。 3.水源涵养量估算研究区全年累计最大水源涵养量为514.27mm。研究区1-4月、9月、11-12月降雨量小,不足以弥补蒸发散的损失,因此,呈现水分亏损。8月水源涵养量为全年最高,平均103.78mm;灌木林地年水源涵养量最大值为514.27mm,草地最小,471.2mm,年均水源涵养量排序为：灌木林地＞有林地＞疏林地＞草地。水源涵养量与温度、降水量呈正相关,随温度与降水量的升高而增加。以水量平衡法为基础,利用SEBS与SCS模型来估算区域水源涵养量,通过与实测蒸发散与径流进行对比,结果表明以此方法来计算水源涵养量是可行的。研究结果表明灌木林地水源涵养量最大,未来应重视灌木的水源涵养作用,合理优化植被群落结构。加强对荒山荒地的抚育工作,提高植被覆盖率,减少降水损失。

关键词： SEBS模型 SCS模型水源涵养量蒸发散径流北京

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三江源水源涵养量时空演变特征及其驱动分析

三江源水源涵养量时空演变特征及其驱动分析

作者：彭敏四川大学

学位级别：硕士

三江源区是长江、黄河、澜沧江的发源地,是我国重要的水源涵养生态功能区。三江之水覆盖全国66%区域,黄河、长江、澜沧江总水量的49%、25%、15%均来自于这一地区,三江源水源涵养能力关乎三大流域的水资源安全与生态安全,其变化对下游的... 详细信息

三江源区是长江、黄河、澜沧江的发源地,是我国重要的水源涵养生态功能区。三江之水覆盖全国66%区域,黄河、长江、澜沧江总水量的49%、25%、15%均来自于这一地区,三江源水源涵养能力关乎三大流域的水资源安全与生态安全,其变化对下游的经济发展及我国整个水资源、水环境都具有重要意义。因此,对三江源水源涵养量的时空演变及影响因素进行深入的理论研究和实践探索至关重要。然而目前针对三江源水源涵养量演变规律的相关研究尚存在诸多不足之处,如研究时段较短且片段化,导致对其时间演变趋势无统一定论,且讨论多集中于时间维度,缺乏空间维度分析及驱动机制研究,因此当前亟待从更长的时间尺度及空间维度上系统性地认识三江源水源涵养量的演变特征,并综合气候、植被、土地利用等多种变化环境探讨其时空演变趋势的驱动机制,从而为维护区域水安全及水资源可持续利用提供科学支持。本文利用气象及卫星遥感影像等多源数据,构建了三江源水源涵养量评估模型,系统分析了三江源1980～2018年近四十年水源涵养量的时空演变特征,在掌握气候、植被、土地利用等驱动因子变化趋势及突变过程的基础上,探求其对水源涵养量时空演变的驱动作用。主要研究内容和成果归纳如下:(1)基于In VEST模型产水模块和GIS地理信息系统,模拟三江源区1980～2018年水源涵养量,研究表明三江源区多年平均水源涵养量为50.36mm,水源涵养总量为189.33亿m,空间分布由东南向西北递减,高值位于囊谦县、玉树市、久治县等地,低值位于长江源西北部地区和黄河源北部共和县等地。(2)基于Sen趋势分析和M-K显著性检验,揭示了三江源水源涵养量时间演变特征。1980～2018年间,三江源水源涵养量呈不显著增加趋势,水源涵养量增加、下降区域面积分别占76.05%、23.95%,其中显著增加面积仅为8.34%,增加趋势具有一定不确定性。由于三江源区降雨、气温、叶面积指数、植被归一化指数和土地利用类型均于2000～2005年之间发生突变,这些环境因子的复合作用导致水源涵养量变化趋势在2000年发生逆转,2000年之前呈不显著下降趋势,2000以后呈不显著上升趋势。(3)基于空间相关性和水源涵养量重心迁移分析,识别了三江源水源涵养量的空间分布演变特征。1980～2018年间水源涵养量Moran’s I介于0.882～0.945之间,表明三江源水源涵养量呈空间正相关,处于显著空间聚集状态,具有明显空间异质性;局部自相关分析表明三江源北部地区处于水源涵养低值聚类区,而南部地区处于水源涵养高值聚类区,但高值聚类区面积逐年减小。1980～2018年水源涵养量重心总体向东偏北43.73°方向迁移77.97km,三江源东北部地区水源涵养量增加幅度相对较大,通过重心迁移图叠加分析,定性得出降雨量的空间变化是三江源水源涵养量空间演变的主要驱动因子,植被亦具有重要作用。(4)运用Arc GIS空间分析、线性倾向估计法、Theil-Sen趋势分析法和Mann-Kendall(M-K)非参数突变检验法分析了三江源土地利用、植被及气候的变化趋势和突变过程。过去39年间三江源区耕地、低覆盖度草地和建设用地面积显著增加,水域和高覆盖度草地面积在波动中上升,林地和中覆盖度草地面积基本保持不变,未利用土地面积明显降低。土地类型发生转化面积共41535.39km,占总面积的11.09%,正、负向转移面积分别为29533.31 km、12002.07 km,2005年施行生态保护工程以后土地利用类型发生明显变化,其中最显著特征是未利用地向低覆盖度草地、低覆盖度草地向中覆盖度草地转化。叶面积指数以0.052/10a趋势增加,呈上升、下降趋势的区域面积分别为94.09%、0.59%,并于2003年发生突变。植被归一化指数呈增大趋势,上升面积占68.46%。气温以0.417℃/10a速率呈显著上升趋势,98.03%面积显著增长,并在2001年左右发生突变。年降雨量以14.755mm/10a趋势波动增加,42.24%面积显著增长,53.96%面积不显著增长,在2005年左右发生突变。实际蒸散量和参考作物蒸散量亦呈增加趋势,增加速率分别为8.25 mm/10a、9.72mm/10a。(5)不同土地利用类型水源涵养量从大到小依次为:林地148.28mm、高覆盖度草地91.48mm、中覆盖度草地68.87mm、低覆盖度草地51.10mm、耕地31.31mm、建设用地10.47mm、未利用地2.08 mm。草地是三江源区水源涵养量的主要贡献者,约占84.90%～87.78%。1980～1995年、1995～2005、2005～2018年土地利用变化分别导致三江源水源涵养量降低0.33亿m、降低2.15亿m、增加10.38亿m。基于空间相关性分析表明年降雨(r=0.868)、气温

关键词：三江源 InVEST模型水源涵养量时空演变驱动分析

2015—2020年潍坊市水源涵养量动态变化研究

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环境科学导刊 2023年第2期42卷 83-89页

作者：肖泱徐伟红山东省潍坊生态环境监测中心山东潍坊261041

以遥感和地面调查数据为基础,结合生态系统长期监测数据,定量评估潍坊市的水源涵养功能。结果显示:2015—2020年,潍坊市水源涵养量分布呈现明显的空间异质性,水源涵养量较高的区域主要集中在西南部的森林生态系统区域和北部的湿地生态... 详细信息

以遥感和地面调查数据为基础,结合生态系统长期监测数据,定量评估潍坊市的水源涵养功能。结果显示:2015—2020年,潍坊市水源涵养量分布呈现明显的空间异质性,水源涵养量较高的区域主要集中在西南部的森林生态系统区域和北部的湿地生态系统区域;2015—2020年,潍坊市水源涵养量呈现先增长后下降的趋势,在2015—2019年期间,潍坊市总水源涵养量一直处于上升状态,土壤涵养水源、调节地表径流的能力在逐渐增强,但在2020年,受气候等因素影响,潍坊市总水源涵养量出现了较大幅度的下降,基本恢复到了2015年的水平。

关键词：生态系统水源涵养量遥感监测动态变化潍坊市

昆明市松华坝水源区森林植被类型及水源涵养量估算

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山东林业科技 2011年第2期41卷 57-59页

作者：关品高云南省森林自然中心云南昆明650215

通过设置固定样地和临时样地调查,对昆明市松花坝水源区的森林植被类型及水源涵养量进行了研究,认为:松花坝水源区的植被类型以滇石栎为主的常绿阔叶林、以栓皮栎、旱冬瓜为主的落叶阔叶林、云南松和华山松为主的针叶林以及灌木林以及... 详细信息

通过设置固定样地和临时样地调查,对昆明市松花坝水源区的森林植被类型及水源涵养量进行了研究,认为:松花坝水源区的植被类型以滇石栎为主的常绿阔叶林、以栓皮栎、旱冬瓜为主的落叶阔叶林、云南松和华山松为主的针叶林以及灌木林以及人工华山松林、云南松林、旱冬瓜以及圣诞树林等。松华坝水源区的森林涵养水源功能显著,通过估算松花坝水源区每年的水源涵养量为37.96×107m3。

关键词：松花坝水源区植被类型水源涵养量

31a生杉木木荷不同类型的林分水源涵养量调查

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农村经济与科技 2020年第11期31卷 74-76页

作者：吴琳生林胜李肇守肖丽芳董继敏黄浙闽陈志峰李艳福建省尤溪国有林场福建三明365100

通过对31a生杉木、木荷纯林及混交林的水源涵养量进行调查分析,结果发现:不同类型的林分不同层次水源涵养量表现不同,各林分不同层次水源涵养量从高到低依次为土壤层、林冠层、灌木层、枯枝落叶层、草本层,其中地上部分水源涵养量占总... 详细信息

通过对31a生杉木、木荷纯林及混交林的水源涵养量进行调查分析,结果发现:不同类型的林分不同层次水源涵养量表现不同,各林分不同层次水源涵养量从高到低依次为土壤层、林冠层、灌木层、枯枝落叶层、草本层,其中地上部分水源涵养量占总水源涵养量的3.8%-5.1%,对土壤水源涵养量保护和提高起了至关重要的作用;少量木荷混交能提高杉木单株水源涵养量,但过多的木荷混交反而降低杉木单株水源涵养量;单位面积木荷株数增加,土壤表层水源涵养量增加。

关键词：杉木木荷水源涵养量林分层次

气候变化和人类活动对若尔盖湿地水源涵养量的影响

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气候变化和人类活动对若尔盖湿地水源涵养量的影响