基于InVEST模型的贵州省水源涵养功能研究

发布时间：2017-04-27 20:00

  本文关键词：基于InVEST模型的贵州省水源涵养功能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水是人类的生命之源,是人类赖以生存的基本条件,也是基础性的自然资源和战略性的经济资源。水源涵养是生态系统提供的重要服务功能之一,生态系统通过林冠、枯落物、根系以及土壤将降水拦蓄在系统内部,不仅可以满足系统内各个生态组分对水源的需求,同时可以持续向外部提供水源。因此及时了解地域生态系统水源涵养动态变化是生态建设和环境保护政策制定与实施的基本前提。在地域水资源保护以及生态安全的维持方面具有不可替代的作用。本文以典型喀斯特区域贵州省为研究对象,利用In VEST模型,结合地理信息系统(GIS)与遥感(RS)技术,以贵州省2010年左右的Landsat-8遥感影像、气象数据和土壤理化性质等数据为基础,对In VEST模型中的水源涵养模块所需参数、指标等进行了提取,在此基础上计算分析了贵州省2010年生态系统水源涵养量时空分布格局。建立喀斯特地区水源涵养重要性评价体系,评估了贵州省2010年水源涵养功能的重要性,从规划和保护相结合的角度,提出贵州省水资源保护、利用措施,对喀斯特地区生态环境建设具有重要实践意义。研究得到的主要结论如下:(1)贵州省2010年的水源涵养量为548.07mm/hm~2·a-1,水源涵养总量为9.6553×109mm/a,体积分数为965.53亿m~3。(2)引入地图代数运算的方法,定量分析贵州省2010年降水量、潜在蒸发量、土地覆盖类型、土壤有效含水量与水源涵养功能的空间相关性。结果表明:各降水量、潜在蒸散量和土壤有效含水量等级区域内的水源涵养功能等级比例并不是严格按照降水量越多、潜在蒸散量越小、土壤有效含水量越大或者植被越好,水源涵养功能越高的发展趋势。其中,当降水量为1200-1300mm时,高水源涵养功能区的面积最大,为6994.84km~2;当潜在蒸散量为1000-1050mm时,高水源涵养功能区的面积最大,为5483.72km~2;当土壤有效含水量20%时,高水源涵养功能区的面积最大,为6442.24km~2;高水源涵养功能区面积在灌木林地最大,为11084.43km~2。(3)建立了贵州省水源涵养功能重要性评价指标体系,并运用该体系对其水源涵养功能进行综合定量评价,得出贵州省2010年水源涵养功能重要性以中度重要为主,占全省总面积的55.74%;其次是高度重要,占24.51%,轻度重要的比重也较大,达到12.93%,一般重要和极重要区的比重最小,分别为3.34%和3.48%。(4)基于贵州省水源涵养功能及重要性定量评价结果,对全省各乡镇进行水源涵养类型分区,结合贵州省水资源形势,针对贵州省的水资源开发利用及保护提出相应的管理措施和建议。
【关键词】：InVEST模型 生态系统服务 水源涵养功能 GIS 贵州省
【学位授予单位】：贵州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU991.11
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-11
• 第一章 绪论11-25
• 1.1 选题背景及意义11-12
• 1.2 基本概念12-14
• 1.2.1 生态系统服务功能12-13
• 1.2.2 水源涵养功能13-14
• 1.2.3 相关性分析14
• 1.3 国内外研究现状14-22
• 1.3.1 文献获取与论证14-17
• 1.3.2 研究阶段划分17-18
• 1.3.3 国内外目前主要研究进展18-22
• 1.4 研究目的和内容22-23
• 1.4.1 研究目的22
• 1.4.2 研究内容22-23
• 1.5 研究特色与难点23-25
• 1.5.1 研究特色23-24
• 1.5.2 拟解决的关键技术问题24-25
• 第二章 研究区概况25-31
• 2.1 地理位置25-26
• 2.2 地质地貌26-27
• 2.3 气候特征27
• 2.4 河流水系27-28
• 2.5 土壤资源28
• 2.6 植被状况28
• 2.7 社会经济状况28-29
• 2.8 生态环境状况29-31
• 第三章 研究方法与技术路线31-35
• 3.1 InVEST模型原理31-32
• 3.2 数据来源及数据处理32-33
• 3.2.1 数据来源32
• 3.2.2 数据处理32-33
• 3.3 技术路线33
• 3.4 小结33-35
• 第四章 贵州省水源涵养量的估算35-51
• 4.1 水源涵养模型因子的量化分析35-47
• 4.1.1 年降水量P的计算35-37
• 4.1.2 潜在蒸散量蒸散量ETo的计算37-39
• 4.1.3 土地覆盖类型39-41
• 4.1.4 植被蒸散系数Kc的计算41-43
• 4.1.5 土壤有效含水量AWC的计算43-47
• 4.1.6 Zhang系数47
• 4.2 模型因子的叠加运算及评价结果47-48
• 4.3 水源涵养功能综合评价48-50
• 4.4 小结50-51
• 第五章 贵州省水源涵养功能与环境因子空间相关性分析51-60
• 5.1 地图代数运算51
• 5.2 水源涵养功能与降水量的空间相关性分析51-53
• 5.3 水源涵养功能与潜在蒸散量的空间相关性分析53-55
• 5.4 水源涵养功能与土地覆盖的空间相关性分析55-57
• 5.5 水源涵养功能与土壤有效含水量的空间相关性分析57
• 5.6 小结57-60
• 第六章 贵州省水源涵养功能重要性评价60-75
• 6.1 评价指标体系60-61
• 6.2 影响因子的量化处理及单因子重要性评价61-71
• 6.2.1 降水量61-62
• 6.2.2 潜在蒸散量62-63
• 6.2.3 植被覆盖度63-65
• 6.2.4 坡度65-67
• 6.2.5 土层厚度67-69
• 6.2.6 土地覆盖类型69-71
• 6.3 水源涵养功能重要性综合评价71-72
• 6.3.1 影响因子加权指数的确定71-72
• 6.3.2 综合评价72
• 6.4 小结72-75
• 第七章 贵州省水源涵养类型区划分及水资源保护建议75-82
• 7.1 水源涵养类型区划分75-79
• 7.1.1 分区依据75-76
• 7.1.2 分区方法76
• 7.1.3 分区结果76-79
• 7.2 贵州省水资源保护建议79-81
• 7.3 小结81-82
• 第八章 结论与讨论82-86
• 8.1 贵州省水源涵养量82-83
• 8.2 贵州省水源涵养功能与环境因子的空间相关性83-84
• 8.3 贵州省水源涵养功能重要性评价84-85
• 8.4 贵州省水资源保护建议85-86
• 参考文献86-92
• 致谢92-93
• 攻读学位期间发表论文情况93
• 攻读学位期间参与科研项目93-94

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