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水土保持通报 2023年第3期43卷 123-128页

作者：白淑英吴梦坷于烨婷南京信息工程大学遥感与测绘工程学院江苏南京210044

[目的]识别汉江流域水源涵养关键生态修复区,进行植被优化配置和生态修复效果的验证,为生态修复工程实施范围提供科学依据。[方法]主要利用InVEST模型,估算2020年水源涵养量,通过水源涵养功能强弱识别关键生态修复区,将水源涵养弱功能... 详细信息

[目的]识别汉江流域水源涵养关键生态修复区,进行植被优化配置和生态修复效果的验证,为生态修复工程实施范围提供科学依据。[方法]主要利用InVEST模型,估算2020年水源涵养量,通过水源涵养功能强弱识别关键生态修复区,将水源涵养弱功能区内有林地、灌木林、草地、未利用地和25°坡以上的耕地区域作为修复区,对修复区进行林地适宜性评价,依据林地适宜性评价结果完成各土地覆盖类型之间的优化配置,模拟完成配置后修复区的水源涵养功能,并与配置前进行比较。[结果]植被优化配置后,修复区产水量降低了6.97%,水源涵养总量提高了14.96%。[结论]汉江流域通过植被优化配置手段提升水源涵养功能具有一定的潜力,未来应在水源涵养功能的基础上同时考虑其他生态服务功能,进行汉江流域修复区识别,以便采取更全面的修复措施来解决汉江流域的生态问题。

关键词：水源涵养功能 InVEST模型生态修复区识别植被优化配置汉江流域

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针对水源涵养功能的汉江流域生态修复分区及植被优化配置

针对水源涵养功能的汉江流域生态修复分区及植被优化配置

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作者：于烨婷南京信息工程大学

学位级别：硕士

水源涵养功能是生态系统内多个水文过程及其水文效应的综合表现,流域水源涵养功能的下降会导致其拦蓄降水和调节河川径流量的能力下降,从而导致流域中下游发生洪涝灾害或干旱灾害。针对水源涵养功能进行生态修复范围的确定和植被优化配... 详细信息

水源涵养功能是生态系统内多个水文过程及其水文效应的综合表现,流域水源涵养功能的下降会导致其拦蓄降水和调节河川径流量的能力下降,从而导致流域中下游发生洪涝灾害或干旱灾害。针对水源涵养功能进行生态修复范围的确定和植被优化配置研究,是生态修复工程实施的基础工作,为流域水资源调控及防洪等生态工程的布局提供依据。汉江流域是长江流域重要的水源涵养区,其生态系统的水源涵养功能对整个流域的生态环境和长江中下游洪涝、干旱灾害影响巨大。基于水源涵养功能,以植被优化配置为核心的生态修复规划能够切合实际地为汉江流域生态修复工程提供科学的依据。本研究在GIS与遥感技术的支持下,利用InVEST生态系统服务综合评估模型对汉江流域进行基于水源涵养功能的生态修复规划研究。计算汉江流域2010年产水量和水源涵养功能,并利用2010年的水资源公报数据及参考文献中的实测数据对模型精度进行验证。根据2010年汉江流域水源涵养功能强弱状况进行水源涵养功能分区,将水源涵养弱功能区内森林、灌丛、草地、未利用地和25°以上的坡耕地作为生态修复的范围,通过层次分析法对修复区土地作林地适宜性评价分析,并依据评价结果将适宜林地的区域全部配置为林地,不适宜林地的区域配置为草地。运用InVEST模型对植被优化配置情景下的水源涵养功能进行模拟,检验植被优化配置后生态修复的效果。结果表明:(1)汉江流域2010年水源涵养总量为91.30×108m3,平均水源涵养功能为54.43mm,水源涵养功能在空间格局上大体呈现由东向西先递减后递增的趋势。各植被类型所对应的水源涵养功能差异明显,其中森林的水源涵养功能最强,其次是灌丛,再次是草地。(2)水源涵养功能强弱分区结果显示,中度功能区占汉江流域总面积的比例最大,比例为36.38%,强功能区所占比例为31.79%,弱功能区主要分布在流域中游的冲击平原地区,所占比例为31.83%。(3)水源涵养修复区内的林地适宜性评价结果显示,在现有土地利用情况下,56.62%的土地是适宜林地的,仅有8.88%的面积不适宜林木生长。说明修复区内土地资源总体质量较好,且以适宜林地类型为主,大部分能够满足林木生长的条件,适宜进行植被修复。(4)根据林地适宜性评价结果对水源涵养修复区进行植被优化配置,以实现对该区域内的生态修复。植被优化配置结果显示,汉江流域水源涵养修复区内林地面积增加了 6.28×104hm2,产水量减少了 7.29×107m3,水源涵养功能增加8.56×107m3,说明优化后的植被类型结构趋于合理,发挥的涵养水源效益更大,为汉江流域植被优化利用提供了较为科学的参考。

关键词：水源涵养功能 InVEST模型生态修复分区汉江流域植被优化配置

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流域植被配置技术与价值权衡模型算法研究

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水土保持学报 2021年第3期35卷 221-227,235页

作者：李国庆王国梁许明祥韩新辉杜盛西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 西北农林科技大学农学院陕西杨凌712100

黄土高原的生态环境建设面临新的社会环境,对流域生态系统植被功能的需求正在从以前的蓄水保土价值为主向经济效益提升为主转变。如何权衡生态用地和经济用地的比例,并进行合理的植被空间优化配置是当前亟待解决的理论和现实问题。为了... 详细信息

黄土高原的生态环境建设面临新的社会环境,对流域生态系统植被功能的需求正在从以前的蓄水保土价值为主向经济效益提升为主转变。如何权衡生态用地和经济用地的比例,并进行合理的植被空间优化配置是当前亟待解决的理论和现实问题。为了解决这个问题,基于流域栅格数据表达方式,从经济-生态-环境耦合的复杂系统角度,建立了流域开发的价值权衡模型。结果表明:建立的价值权衡模型能够基于栅格开发利润与土壤流失价值的权衡计算出流域最大的开发效益,并确定流域面积开发最优阈值,还能实现流域植被的空间优化配置。该决策模型的应用能够为流域开发提供参照系,有助于评估过去流域开发的合理性以及指导未来流域开发中植被的空间优化配置。

关键词：价值权衡模型流域开发植被优化配置经济效益成本

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太原市汾河湿地鸟类多样性及其生境改造初探

太原市汾河湿地鸟类多样性及其生境改造初探

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作者：弓慧琼山西大学

学位级别：硕士

2019年2月-2020年1月,本文通过可变距离样线法对流经太原市城区长约45km的汾河段鸟类资源进行全面调查,现已初步掌握太原市湿地公园鸟类资源现状及时空变化规律,并结合已建设公园段、初步建设公园段现存的实际问题,为未建设汾河段植物... 详细信息

2019年2月-2020年1月,本文通过可变距离样线法对流经太原市城区长约45km的汾河段鸟类资源进行全面调查,现已初步掌握太原市湿地公园鸟类资源现状及时空变化规律,并结合已建设公园段、初步建设公园段现存的实际问题,为未建设汾河段植物综合配置及构建生态浮岛提供可参考性建议。同时,本文将本次调查数据与前几年其他研究者的调查数据进行对比,评估全球变暖对鸟类迁徙行为的影响。研究结果如下:1.汾河湿地公园鸟类共计19目45科154种,其中国家Ⅰ级重点保护动物4种,国家Ⅱ级重点保护动物16种,山西省重点保护动物9种。鸟类区系在动物地理区划上属于古北界、华北区、黄土高原亚区。2.调查区域内雀形目74种,非雀形目80种,非雀形目鸟类以水鸟（53种）为主体,体现了太原市汾河典型的湿地特征。水鸟中有繁殖水鸟18种,公园内3#样线分布的线性生态浮岛具有人为干扰小、且人工林成熟的特点,是众多喜营巢于树冠的水鸟的主要栖息场所;芦苇丛面积最大、斑块数量最多的C#样线是喜营巢于芦苇丛草甸的水鸟的主要分布场所,该研究结果可为未建设汾河段生态浮岛的营造提供可参考性建议。3.鸟类居留型以旅鸟、留鸟为主,冬候鸟、夏候鸟、迷鸟成分较少。其中留鸟全年波动较为平稳,夏候鸟停留周期主要集中在5-9月份;冬候鸟停留周期主要集中在11月-翌年4月;旅鸟迁徙时间主要集中在5月、10月份,鸟类种类和数量的季节性动态变化与候鸟、旅鸟的迁徙行为及冬季鸟类的集群行为有关。4.在湿地、人工林、灌丛、草地、农田、人工建筑区6种典型生境类型中,湿地生境分布的鸟类种类和数量最高,人类建筑区最低。鸟类群落的Shannon-Wiener指数和Pielou指数分析结果显示湿地鸟类多样性指数和均匀度指数均最高,农田多样性指数和均匀度指数均最低。由此得出,保护湿地对于提高鸟类多样性具有很重要的价值。5.调查区域内将不同人造程度的汾河段由高到低依次分为初步建设公园段、已建设公园段、未建设汾河段。选取3个汾河段中长度相同的区域进行比较,结果显示植被丰富度由大到小依次为已建设公园段（163种）,未建设汾河段（92种）,初步建设公园段（65种）;鸟类种类和数量由高到低依次为未建设汾河段（113种、24875只）,已建设公园段（88种、17374只）,初步建设公园段（56种、6262只）。鸟类群落Shannon-Wiener指数和Pielou指数分析结果显示,已建设公园段的3#样线的多样性指数和均匀度指数均高于未建设汾河段的C#样线,可能是由植物资源分配不均导致单一种群过度占据生态位而影响了其他种群分布造成的。因此,建议未建设汾河段增加中层植被的配置以及增加乔木、草本植被的种类,以此来改变植被复层结构简单及优势种单一的现状,并切实提高鸟类群落多样性和稳定性。6.汾河公园187种植物中,有32种植物与鸟类关系较密切,包括乔木17种,灌木5种,草本10种。乔木中,落叶阔叶树种是多数鸟类偏好的栖息地,而旱柳是提高鸟类丰富度最有价值的落叶阔叶树种,这种偏好性与鸟类自身的的食性、营巢习性有很大关系。建议将汾河湿地植物的观赏性及经济性与鸟类食性、繁殖、筑巢等习性相结合,并根据不同人造程度的汾河段的植物资源现状,有针对性的提出相应的植物优化配置建议。7.鸟类通过改变迁徙行为以应对全球气候变暖,相比湿地水鸟,陆地生态系统中的鸟类更容易受全球气候变化的影响,尤其是雀形目鸟类。鸟类迁徙行为的变化主要表现在迁徙至停歇地的停留周期变长,且存在提前抵达栖息地的趋势。

关键词：城市湿地公园鸟类多样性构建生态浮岛植被优化配置气候变化

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