秦岭山地是中国重要的森林分布区,林地面积占其总面积的75.2%,是中国中部重要的水源涵养区,在土壤保持和水源涵养方面具有极其重要的功能。植被的保护和恢复不仅影响着秦岭地区生态环境改善和社会经济发展,还直接影响着陕西省关中地区的水生态安全和国家南水北调中线工程水源区的水质和水量。 本研究基于功能和空间格局这一景观生态学和森林水文学的热点,选取秦岭山地陕西境内的植被-土壤-坡度复合体为研究对象,采用ArcView3.2、ArcGis8.12等地理信息系统软件,从小尺度、中尺度和大尺度具体分析秦岭山地(植被)的水源涵养功能和空间分布格局,并提出生态保育策略。研究结果表明: (1)秦岭山地总体生态环境良好,植被覆盖率高,但由于人为活动剧烈,自然植被遭到严重破坏,景观破碎化程度高,天然林大量被农田、草地和灌丛所替代。据计算,单位面积北坡植被复合体的持水量大于南坡,反映出南坡人类活动强烈,生态系统水源涵养功能受到严重影响。 (2)植被生态系统的水源涵养功能与其所在地的植被、土壤和坡度因子息息相关,位置—变化效应指数反映了在扩大森林面积的同时,充分利用林地空间格局对有关生态效能的影响,求得有限面积扩展下的最大效益。计算结果显示,秦岭北坡植被位置效应指数小于南坡。 (3)基于功能与空间格局提出生态系统保育策略:以改善生态系统功能为评价指标,以调整生态因子空间格局为手段,通过调整植被、土壤和坡度的组合来改变水涵养的状况,增加整个秦岭山地的水源涵养能力。 (4)结果表明自下而上的尺度转换方法,可以保留较多的细节信息,较好的分析出小尺度对大尺度的内在影响,在景观生态学和森林水文学的研究中不失为一种较好的多尺度转换方法。 论文以水源涵养功能空间格局为依据,提出生态保育策略,从理论和实践上为秦岭山地生态系统的保护与管理提供科学的理论依据。