【摘要】：水资源被广泛认为是最重要自然资源,为人类提供了多种生态系统服务,尤其是淡水资源的供给对人类的生存和发展起到至关重要的作用。但由于人口增长、经济发展、土地利用变化等因素,导致水资源在时空上分配不均衡问题日益突出,水资源短缺、供需矛盾加剧,严重制约区域的可持续化发展。而综合分析人类福祉与生态系统功能之间的耦合关系,从生态系统服务的供给与需求、供需空间关联特征的角度去探究生态系统服务在自然-人类社会系统中的空间流动过程与分布格局,将有利于自然资源的管理与生态补偿机制的建立。本研究将延河流域作为研究区,通过构建水供给服务的供需平衡及其空间流动模型,在子流域尺度定量评估流域的供需时空分布格局,并探索未来不同土地利用情景下的水供给服务的供需平衡与空间流动的响应机制,为建立合理的水资源管理与生态补偿政策,实现流域的可持续发展提供可靠的科学依据。本研究的主要内容包括:(1)建立水供给服务供需平衡与空间流动模型,模拟并评估2005-2015年延河流域水供给服务供给与需求的时空分布格局;(2)探究延河流域2005-2015年水供给服务供需平衡状况的时空分布特征,模拟流域水供给服务的空间流动过程,明确水供给服务的供给区和受益区的空间范围与流量大小;(3)通过构建土地利用情景,预测并探究流域2050年水供给服务的供需平衡关系与空间流动特征,并对流域水资源的合理利用与生态补偿机制的建立提出政策建议。通过研究,本文得出的主要结论如下:(1)水供给服务供给量的时空分布特征:2005-2015年,延河流域水供给服务的供给量呈现出先增多后减少的趋势。2010年的水供给量最高,约为2.76X 108m3;2015年最小,约为1.98×108m3。期间,降水变化是造成流域供水量年际变化的主要因素。流域水供给量的空间分布格局整体一致,在延河中上游的7号、8号、9号、17号子流域和下游的43号子流域水供给量较高,它们之间的中下游地区的众多子流域是水供给量的低值区域。并且,灌木、草地等植被覆盖类型的产流能力较弱,而城镇建设用地的产水量较高。(2)水供给服务需求量的时空分布特征:2005-2015年,延河流域的水需求量呈现逐年增多的趋势,3个年份所有子流域的用水量取值范围在500m3～256.4X 105m3之间。从空间分布特征上,安塞区、延安市区、延长县城等城镇分布区域的水需求量大;稀疏林地、草地广布人口分布稀少的流域上游和下游地区用水量较少。从行政区划的尺度上,流域内各行政区对水资源的需求情况极度不平衡,宝塔区的用水量最多,大约是安塞区和延长县的3倍。从用水途径上,整体上工业用水量最多,并和城镇用水量均呈现逐年增多的趋势;农田灌溉用水也占据很大比重,不过呈现逐年减少的趋势。(3)延河流域水供给服务供需平衡与空间流动格局:2005-2015年,延河流域水供给服务的供需平衡状况出现恶化的趋势。2005年的用水安全指数约为0.269;2010年略有上升,约为0.304;而到2015年水资源安全指数只有0.095。2005-2015年间,延河流域的水供给服务的空间流动格局基本一致,存在4个主要的水供给服务从供给区到受益区的空间流动过程,并对其空间范围及流动路径与流量做出明确界定,并且水供给服务受益区的范围在逐年增多。(4)延河流域未来水供给服务的供需流动预测与政策建议:探究延河流域2050年不同情景下的水供给服务的供需平衡关系及其空间流动格局,只有计划情景下的水供需服务可以满足自身的实际水需求,但形势也并不乐观,用水安全系数约为0.14。延河流域未来供需矛盾最突出的区域是流域中部的宝塔区,其中延安市城区成为水供给服务的最主要的受益区,需要加强流域水资源的合理分配,强化未来的土地利用建设的科学规划,建立生态补偿机制实现水供给服务在区域间的有偿转让,充分发挥流域水供给服务的重要作用。本文创新点在于:(1)本文在生态系统服务空间流动研究框架中,创造性地应用SWAT水文模型模拟了延河流域水供给服务从生产到使用的空间流动过程,为今后的生态系统服务空间流动研究提供方法借鉴;(2)从子流域尺度上综合自然水文过程和人类消费需求,揭示流域水供给服务的空间流转规律。
【图文】：
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ邋ｓｅａｒｃｈｅｄ邋ｂｙ邋ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ邋ｓｅｒｖｉｃｅｓ逡逑生态系统服务流动研宄的实质就是分别对生态系统服务的供给与需求进行定逡逑量化评估，并建立供给与需求两者之间的时空关系（即供需平衡状况），从而确定逡逑生态系统服务的流动路径与流量。Ｓｅｒｎａ－Ｃｈａｖｅｚ等将生态系统服务空间流动定逡逑义为生态系统服务供给区与需求区之间的时空连接，强调了生态系统物质流或能逡逑量流为人类所利用消耗的部分。李双成等［４］将生态系统服务的空间流动定义为生态逡逑系统服务在其形成地与使用地之间发生空间位移的过程，对其进行研究的实质就逡逑是对生态系统服务的供给与需求之间的时空关联展开研宄［５３】，，换而言之，就是要逡逑在服务的供给与需求之间建立时空关联，明确生态系统服务所产生的效益在什么逡逑时间和地点被享用１５４］，为制定资源管理和生态补偿机制提供科学的参考信息。逡逑生态系统服务供给与需求的空间制图及其空间特征研究是生态系统服务空间逡逑流动研宄的重要基础性工作。张立伟等１５５１综述了空间制图研宄在生态系统服务研逡逑宄中的重要作用，并要加强对生态系统服务供给区与需求区的空间关系特征的识逡逑别与空间制图化研究。然而在己有的空间制图和模拟研究中，由于定义角度、生态逡逑系统服务分类、供需量化指标的选取都存在很大的差异，对生态系统服务供给与需逡逑
图１－２技术路线逡逑Ｆｉｇ．邋１￣２邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋ｒｏａｄｍａｐ逡逑
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV213.4
【参考文献】
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