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良好的水源涵养功能可以调节区域水文循环和保障区域生态安全，与人类生产生活密切相关，如何精准评估水源涵养功能已成为当下生态水文学的研究热点。基于分布式水文土壤植被模型(DHSVM)和水量平衡法，分析秦岭丹江上游流域2010—2020年水源涵养量的时空变化规律，并探明气候变化和土地利用变化对流域水源涵养功能的影响。结果表明：(1)丹江上游流域年水源涵养量平均值为61.60 mm，月水源涵养量平均值为4.3 mm，有年际和年内变化大的特征。(2)水文要素中，降水量、蒸散发量和径流量11年都呈增长趋势，水源涵养量为减少趋势。流域内水源涵养量的空间分布规律为由东南部向西北方向递减。(3)不同时间尺度下影响水源涵养量的主要气象因子不同。在年际尺度下，影响水源涵养量的主要气象驱动因子为降水，表现为促进作用；年内尺度下影响水源涵养量的主要气象因子为降水和气温，分别表现为促进作用和抑制作用。(4)丹江上游流域主要土地利用类型水源涵养量由高到低依次为：草地、林地、耕地。在土地利用类型变化后，草地面积增加，林地和耕地面积减少，流域水源涵养功能提高。本研究可为当地水资源管理和制定生态保护决策提供科学依据。 相似文献
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水源涵养作为重要的生态系统服务功能之一,对张家口和承德地区的生态系统及用水安全有着重要的意义。为了改进以往研究中对地形及土壤渗透性等考虑不足、对数据空间异质性分析不充分等问题,文章基于生态系统服务和权衡的综合评估模型(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs,InVEST),使用多种高精度的遥感、再分析数据等产品,对2001—2020年张承地区的水源涵养功能进行定量化评价及驱动因素分析。研究发现,2001—2020年张承地区水源涵养功能空间分布上呈现坝下高坝上低的特点,各年水源涵养功能的空间分布存在差异性的同时也具有一定的相似性。时间变化上,20年间水源涵养深度以-0.08 mm/a的平均速率呈下降波动趋势。结合Sen+Mann-Kendall分析发现区内水源涵养功能变化趋势以“基本不变”、“轻微增长”、“轻微降低”三者为主,总占比近98%。区内降水量对水源涵养功能具有很强的显著正相关关系,气温对水源涵养功能在部分地区具有显著负相关关系,植被与水源涵养功能的关系相对复杂。张承地区2020年林地的水源涵养功能最强,水... 相似文献
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1980—2017年祁连山水源涵养量时空变化特征 总被引：1，自引：0，他引：1
祁连山是中国西北地区十分重要的生态安全屏障,也是当地极为关键的水源涵养区。基于InVEST模型中的产水量模块,对祁连山水源涵养量和时空变化进行了分析并探讨其影响因素。结果表明：祁连山多年平均产水总量和水源涵养总量约为93.03×108 m3和57.83×108 m3。从时间变化来看,水源涵养量呈上升趋势,上升速率约为0.196 mm·a-1;在空间上呈“东多西少”的分布格局,与年降水量的空间分布大致相同。不同土地利用类型下的水源涵养总量依次为：草地（31.87×108 m3）>林地（16.71×108 m3）>耕地（4.92×108 m3）>其他用地（2.29×108 m3）>建设用地（0.63×108 m3）。降水量与水源涵养量在所有研究时段内均存在显著正相关性。不同时期土地利用类型的变化也会对水源涵养量产生重要影响,研究区草地面积变化对水源涵养量影响较大。根据建立的经验公式并参考已有研究成果,估算得出研究区多年冻土地下冰储量在550 km3以上,在全球气候变暖的背景下,消融趋势明显。研究可为祁连山水资源合理配置和生态系统保护提供参考。 相似文献
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祁连山石羊河上游山区土壤侵蚀的环境因子特征分析 总被引：3，自引：1，他引：2
在GIS技术支持下, 运用通用水土流失方程USLE, 对祁连山北坡东段的哈溪林区的土壤侵蚀量及空间分布进行了模拟运算, 并定量分析了各种环境因子与土壤侵蚀之间的关系. 结果显示: 研究区平均土壤侵蚀模数为25.1 t·hm-2·a-1, 微度和轻度侵蚀面积占总面积的80%, 而强度到剧烈侵蚀产生的侵蚀量占78.3%; 各土地类型土壤侵蚀模数由高到低依次是裸地>草地>农田>灌丛>乔木林, 裸地侵蚀量占到总侵蚀量的54.9%; 乔木林和灌木林95%以上侵蚀面积属微度侵蚀区, 农田中度到剧烈侵蚀的面积比例达到35.9%, 高于草地和其他植被类型, 而草地剧烈侵蚀面积比例高于农田. 海拔高度范围与土壤流失量之间的关系与植被的海拔分布范围明显相关; 土壤平均侵蚀模数随坡度的增加而增大, 土壤侵蚀量主要分布在15°～45°的坡度范围, 不同植被覆盖下土壤流失随坡度变化的趋势可在一定程度上反映该类植被对土壤流失的防止作用. 相似文献
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气候变化和土地利用是影响生态系统服务的两类主要因素,然而其具体影响却很难量化区分。本研究基于生态系统服务与权衡综合评估模型（Integrated Valuation of Ecosystem Service and Trade-offs,InVEST）及修正土壤风蚀方程模型（Revised Wind Erosion Equstion,RWEQ）,对青藏高原1990—2020年6个时期的水土保持服务和防风固沙服务进行情景分析,量化区分土地利用和气候变化对两项服务的影响。结果表明：气候变化主导了青藏高原大部分区域的水土保持和防风固沙服务（贡献度>70%）,年降水量和年均气温是引起水土保持服务变化的主要影响因素,年均风速则是影响防风固沙服务的主要因素。然而,1990—2000年西北部是土地利用类型转化明显的区域,生态保护政策成功实施导致土地利用成为水土保持和防风固沙服务增加的主导因素;2000—2010年,青藏高原东北部农田向城镇用地转变主导了防风固沙服务的增加,西北部草地向未利用土地转变主导了水土保持服务和防风固沙服务的减少;2010—2020年,在西北部草地转变为未利用土地的地区以... 相似文献
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为了更直观地反映天然林资源保护工程(以下简称“天保工程”)对森林生态系统涵养水源和保育土壤功能产生的影响,体现天保工程所带来的生态效益,依据《森林生态系统服务功能评估规范(GB/T 38582—2020)》,以内蒙古大兴安岭重点国有林管理局的林区为研究对象,对天保工程实施前(1998年)和实施后(2018年)2期森林生态系统涵养水源和保育土壤功能进行量化分析,认为内蒙古大兴安岭重点国有林管理局林区(简称“内蒙古森工林区”)涵养水源价值为950.16亿元(1998年)和1 341.32亿元(2018年),保育土壤的价值为563.49亿元(1998年)和760.11亿元(2018年)。天保工程实施前后,森林生态系统涵养水源功能总价值量排名前3位的林业局依次是根河、莫尔道嘎、乌尔旗汉,保育土壤功能排名前3位的依次是根河、乌尔旗汉、金河。从整体空间分布上分析得出的2期涵养水源和保育土壤功能价值量均呈现中部>北部>南部的趋势。 相似文献
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文章以桂黔滇喀斯特石漠化防治的国家重点生态功能区贵州区为研究对象,以2010、2015年遥感影像、基础地理信息、降水、土壤等数据资料为基础,集成3S技术和生态评估模型,对水源涵养、土壤侵蚀和石漠化进行定量和定位研究。结果表明:研究区4个亚区的水源涵养功能等级处于“中”、“高”等水平,2015年比2010年的水源涵养指数有所提高;威宁—赫章区、关岭—镇宁区和册亨—望谟区3个亚区的土壤侵蚀模数较大,水土保持功能等级处于“低”等,罗甸—平塘区的土壤侵蚀模数最低,其水土保持功能等级为“中”等;威宁—赫章区2010年中度以上石漠化比重达16.36%,2015年降为8.74%,生态系统健康度从“低”转为“中”;关岭—镇宁2010年和2015年中度以上石漠化比重分别为8.64%和4.49%,生态系统健康度从“中”转化“高”;册亨—望谟和罗甸—平塘的健康度均为“高”,2015年相比2010年均有所提升;4个亚区的石漠化恶化面积所占比重均不到1.00%,石漠化好转区域分别占27.00%、14.10%、10.24%和5.13%,石漠化得到了有效遏制。今后应继续因地制宜,恢复植被和生态系统,巩固和扩大石漠化防治成果。 相似文献
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松嫩平原水土保持价值复合计算模型的建立及应用 总被引：2，自引：1，他引：1
松嫩平原的生态环境在近几十年间严重恶化,荒漠化迅速发展,这与该区域水土保持功能持续下降有关。根据生态学、经济学和生态环境科学等学科的有关理论,以TM/MODIS/DEM数据为基础,应用3S技术建立了水土保持价值的复合计算模型,并以松嫩平原为研究区进行应用。计算结果表明,全区2001年水土保持价值总额为662.63亿元。就单位面积的水土保持价值而言,林地最高,为173.59 万元/km2;草地次之,为70.42 万元/km2;耕地较低,为24.53 万元/km2;难利用地仅为2.89 万元/km2。水土保持价值的分布趋势从东北向西南递减,从193.86 万元/km2降至18.87 万元/km2。可见,进行林地、草地建设是提高区域水土保持功能的关键,平原中、西部尤应加强水土保持工作。不仅解决了水土保持价值的量化问题,而且,为绿色GDP的核算提供了基础数据。 相似文献
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以位于陕西咸阳的西郊水库水土示范园工程项目区为例,对研究区水土流失状况、危害及存在问题进行分析,在此基础上提出远期水土保持示范园工程建设及治理思路。结果表明：(1)研究区自然水土流失类型主要为水力侵蚀和重力侵蚀,由于水库的调蓄特点,夏灌和冬灌期水位变幅大,库岸易发生坍塌引起水土流失,经计算确定研究区侵蚀强度为中度,侵蚀模数3 252 t/km2·a,年平均土壤侵蚀总量1 006.49 t。人为水土流失主要为库区不合理耕作、垃圾胡乱堆放与汛期降雨集中引起的水土流失及村镇毁林毁草造成的植被退化;(2)水土流失引起的危害主要有：加速水库淤积,影响水库蓄水能力和洪水调蓄功能发挥、侵占库区周边农田及村庄、对耕地和村镇安全造成危害、破坏生态系统的相对平衡,对区域小气候环境造成影响;(3)针对存在的有限面积治理,未达到最佳治理效果问题,后期水土保持示范园建设治理思路应为加大水土保持工作宣传力度,建立良好的群众基础,结合水土保持示范园区建设对典型水土流失区域高标准集中治理和加强后期管护。研究结论为周边区域水土流失治理提供经验借鉴和理论依据。 相似文献
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溶蚀速率作为反映岩溶作用强度的一个量化数据,其研究有助于岩溶区生态系统的恢复,对石漠化治理研究也有较为重要的意义。陕西秦巴地区是中国地理上重要的南北分界线,其气候、生态环境与南方存在明显差异,为应对日益严峻的岩溶生态环境退化问题,亟需针对陕西秦巴地区开展岩溶作用的研究。研究选取林地、灌丛、草地三种植被类型,利用标准溶蚀试片法获得溶蚀速率,分析不同植被类型、气候条件对溶蚀速率的影响,以及溶蚀速率与石漠化程度的关系。结果表明：三种植被类型地下平均溶蚀速率表现为林地>灌丛>草地的规律。降雨与溶蚀速率有显著的正相关性,相关系数R=0.84,而气温与其相关性不显著。在发育石漠化区域的溶蚀速率对比中,发现人类活动越频繁的地区,溶蚀速率越大,石漠化程度越高。 相似文献
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农业生态系统是一种人工-自然复合生态系统,人类行为和管理决策干扰生态系统服务的供给和需求,生态系统服务之间的关系也随之发生变化.以西安市农业生态系统为研究对象,测算了农产品供给、固碳、水源涵养、净化环境及文化娱乐5项生态系统服务价值,分析农业生态系统服务总价值的空间差异,并根据景观特点和农业生态系统服务价值将研究区划分为3个区,探索不同分区生态系统服务功能之间的相互关系,并提出了西安市的生态系统管理对策.结果表明：研究区提供的农业生态系统服务总价值为590×108元.从生态系统服务大分类来看,调节服务 > 供给服务 > 文化服务.各区县农业生态系统服务功能价值差别较大.1999-2013年,西安市供给服务上升,调节服务和支持服务下降.西安市农业生态系统服务功能价值大致呈现由市中心向边缘区逐渐加强的趋势.在不同的农业区域生态系统中,生态系统服务内部各功能之间的相关性差异较大.在耕区、园区、林区生态系统中,农产品提供与固碳、水源涵养、净化环境、文化休闲服务之间的相关性差异大,而调节服务与文化服务以及调节服务各功能之间的相关关系均呈现显著正相关.为了维护城市生态系统的稳定,应该调整城市绿地景观格局,构建“绿色斑块、绿色廊道、湿地、农田”镶嵌共存的绿地生态系统;在发展农区、园区生态产业过程中,应当调整农业产业结构,选择经济效益与生态效益兼顾的作物品种和植被类型. 相似文献
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黄土高原草地植被对土壤侵蚀影响研究进展 总被引：4，自引：0，他引：4
《地球科学进展》2017,(10)
黄土高原土壤侵蚀严重,草地植被具有良好的水土保持作用,能很好地改善其生态环境。学者们对草地植被盖度与土壤侵蚀的关系、草地植被对水力学参数的影响、草地植被对土壤性质的影响、草地植被减水减沙效应以及草地坡面土壤侵蚀过程等几个方面开展了大量研究;但是关于草地覆盖诱发的侵蚀作用研究较少。将前人的研究成果进行归纳总结,并补充关于草地诱发侵蚀的一些研究结果,继而指出目前研究中存在的问题以及今后需要加强的方面,旨在减少黄土高原土壤侵蚀。 相似文献
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从京津水源涵养区存在的环境问题出发,在确定主要生态需水类型的基础上,分别估算了不同类型生态系统的生态需水,包括植被系统,湿地系统,河流系统和城市系统。研究结果为区域水资源配置及水环境保护与恢复提供了科学依据。 相似文献
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岩溶山地典型植被恢复过程中土壤理化性质及微生物特征 总被引：1，自引：0，他引：1
探讨了岩溶山地耕地、1年退耕地、灌草地、15年侧柏疏林地、25年侧柏次生林地植被恢复过程中土壤理化性质和微生物特征的变化。结果表明土壤随着植被恢复的进行,容重先升高后降低,总孔隙度与之相反;各恢复阶段（退耕地、灌草地、疏林地、次生林地）表土＞0.25 mm水稳定性团聚体含量较耕地的增幅为5.1%～12.5%,以疏林地最高;团聚体结构破坏率依次降低,各恢复阶段较耕地降幅为34.0%～64.7%,与有机质呈负相关;全N、碱解N等肥力因子含量总体呈逐渐增加的趋势;各恢复阶段中以灌草地pH值最高;表土微生物总数先降后升,各阶段细菌占微生物总数的66.7%～93.3%,放线菌占4.2%～28.8%,同时细菌也是土壤呼吸的主要贡献者。土壤特征的差异性是地表植物组成、凋落物成分及不同指标之间综合作用的结果。 相似文献
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利用野外径流小区动态监测和人工模拟降雨试验,阐明了草被和灌木的减流减沙效应,从力学层面揭示了坡面侵蚀产沙的过程机理。结果表明,与裸地相比,野外坡面草地和灌木地径流量分别减少28.1%~56.5%和85.7%~100%、产沙量分别减少84.9%~90.7%和98.5%~100%;在人工模拟降雨强度下,草地和灌木地径流量分别减少51.9%~90.9%和61.7%~80.6%、产沙量分别减少93.6%~99.2%和95.5%~99.2%;植被具有明显的增强土壤抗剪强度的作用,不同植被坡面抗剪强度与剪切面上的法向压力成正比,且符合库仑定律;不同下垫面条件下土壤黏聚力与坡面径流量和侵蚀产沙量呈显著的负相关关系,随着黏聚力的增大,径流量和侵蚀产沙量呈下降趋势;草地和灌木地坡面侵蚀临界径流切应力分别为裸地的2.64~3.16倍和2.44~3.18倍,建立了不同被覆坡面临界径流切应力与土壤抗剪强度和黏聚力的关系。研究结果对定量评价植被减蚀作用和深化土壤侵蚀力学过程有一定的参考意义。 相似文献
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青藏高原水源涵养能力时空变化规律 总被引：3，自引：0，他引：3
利用水均衡原理和地表能量平衡原理定量评估青藏高原地区水源涵养量,利用多年降雨和蒸发数据研究青藏高原水源涵养能力在空间上的分布状况及其随时间的变化过程,探讨近几十年来青藏高原水源涵养能力时空变化规律。结果表明,近几十年来青藏高原主要形成了3个水源涵养量持续减少的中心区域和2个水源涵养量增强的区域,其中水源涵养能力减弱的区域主要分布于雅鲁藏布江源头、青藏高原南部边缘地带和青海省东部与甘肃交界地带;水源涵养能力增强的区域主要分布于雅鲁藏布江中游河谷地带、澜沧江和金沙江中游河谷地带。 相似文献
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青藏高原多年冻土区活动层土壤入渗特征及机理分析 总被引：1，自引：0，他引：1
青藏高原多年冻土区活动层土壤的入渗规律研究是高寒区土壤水循环过程研究的主要内容。以青藏高原多年冻土区高寒沼泽草甸、高寒草甸和高寒草原的活动层土壤为研究对象,裸地为参照对象,分析了不同植被类型土壤的入渗规律及其主要影响因子。结果表明：不同植被类型土壤的入渗能力排序为高寒草原>裸地>高寒草甸>高寒沼泽草甸。高寒草甸土壤中致密的根系对土壤水分的运移具有强烈的阻滞作用,降低了土壤的入渗性能,而高寒草原土壤层根系较为稀疏,对土壤入渗的阻滞作用较弱,土壤水分向深层的渗漏速率较大。通过对比4种土壤入渗模型的模拟结果,发现Horton模型更适用于描述高寒草地土壤水分的入渗过程。另外,不同入渗模型对裸地入渗过程的模拟均优于其他植被类型草地,说明植被类型及植物的生长状况影响土壤入渗过程的模拟效果。全球变暖条件下,多年冻土区土壤入渗研究将为青藏高原多年冻土区陆地水文过程模型提供参数支持,为未来水资源变化研究提供基础数据。 相似文献