三峡库区水源涵养与土壤保持生态系统服务功能研究

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haozhizhegogo
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水源涵养和土壤保持对三峡库区生态安全至关重要。水源涵养通过对降水的重新分配,持续向生态系统的内部和外部供水,土壤保持是生态系统预防侵蚀和维护生态安全的重要保障,而且三峡库区是全国重要的土壤保持区,因此对三峡库区生态系统的水源涵养和土壤保持功能的研究至关重要。本文分别利用In VEST模型中的季节产水量模块和通用土壤流失方程(RUSLE)结合遥感和地理信息系统技术,分析了三峡库区在1990-2015年的25年间生态系统水源涵养和土壤保持时空分布格局,并分析其驱动因素。研究得到的主要结论如下:(1)1990-2015年间,三峡库区水源涵养深度平均值和水源涵养总量呈波动增长趋势。三峡库区1990年、1995年、2000年、2005年、2010年和2015水源涵养总量分别为158.73亿m 3、166.03亿m 3、169.34亿m 3、180.64亿m 3、175.18亿m 3、174.58亿m 3。水源涵养总量从1990年的158.73亿m3增加至2015年的174.58亿m3,增加了15.85亿m3,增长率为9.98%。库区水源涵养量的波动趋势主要与年际间的降雨量波动关系密切,增长趋势主要与植被增加尤其是林地面积的增加相关。(2)三峡库区水源涵养存在明显的空间异质性。库区森林水源涵养功能随坡度和海拔升高呈现上升趋势,但升高趋势并不显著,且单位面积水源涵养深度随时间波动较小。库区水源涵养深度平均值高值区域主要分布于高海拔陡坡区域。(3)NDVI、海拔、坡度和降雨量与水源涵养深度呈显著正相关关系,温度、人口与水源涵养呈显著负相关关系。影响三峡库区水源涵养的因素主要为气候因子和政策因子,气候因子中的降雨量影响水源涵养的源头,温度影响其蒸散能力。政策因子通过影响地类间接影响水源涵养量,对库区水源涵养量增加的贡献量为15.31亿m3,是水源涵养增加的主要来源。(4)1990-2015年间,三峡库区单位面积土壤保持量和土壤保持总量均呈现波动增长趋势。1990-2015年单位面积土壤保持量分别为1051.35、1028.75、1174.42、1213.68、1191.43、1406.6t/hm2。土壤保持总量呈现波动增长趋势,土壤保持总量从1990年的59.92亿吨增加至2015年的79.39亿吨,增加了19.47亿吨,增长率为24.52%。(5)三峡库区单位面积土壤保持量空间分布不均匀,整体呈现北高南低、东高西低的趋势,单位面积土壤保持量高值区主要集中于林地覆盖区,建设用地和农田对土壤保持的贡献率较低,主要的土壤保持量高值区分布于高海拔陡坡的人为干扰较小、植被恢复较好的区域。(6)海拔、坡度、林地面积、以及人口密度与土壤保持量呈显著相关关系。土壤保持主要的影响因素为政策因子,政策因子中的退耕还林工程对土壤保持增加的贡献量为5.35亿吨,在短期内,通过改变TGRA的生态系统结构和过程,如造林项目可以减少土壤侵蚀。
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