基于GIS和InVEST模型的南流江流域生态系统服务评估

发布时间：2018-04-29 06:26

本文选题：GIS/RS + 南流江流域　；参考：《广西师范学院》2017年硕士论文

【摘要】：南流江流域地处广西东南沿海的低纬度地区,南流江是广西南部独自流入海中流程最长、流域面积最广、水量最大的河流,随着北部湾经济区的不断发展,流域内生态系统服务的重要性也日益提升。近年来,随着社会经济的不断发展、产业结构的调整、人类活动的不断增强和土地利用类型的转变等,同时由于降雨的分布不均匀,造成了流域内一系列的生态系统环境问题的出现,如土壤侵蚀现象的加重、水体污染、大气污染等。生态系统服务的定量评价和重要性分布能够让人们更加清楚的意识到自然环境生态系统的重要性,科学的开发资源、保护生态系统环境,实现自然资源和人类的可持续发展。InVEST模型是应用较广泛、成熟的模型,可以实现某地区或流域生态服务功能的定量化和空间化,并进行生态系统服务功能的计算,有利于开展生态系统的动态管理。本文基于InVEST模型,在野外实地核查和获取相关数据的基础上,运用南流江流域的气象站点数据、土壤类型数据、DEM数据、土地利用二调等数据,利用模型的SDR模块、Water Yield模块分别对南流江流域的沉积物保留、产水量两种生态系统服务进行定量的评估,同时对生态系统服务的空间分布进行了分析,并对两种生态系统服务进行叠加分析,进行生态系统服务功能重要性综合评估,得到生态系统服务功能区,并确定出最优保护区。通过研究分析,本文主要得出一下结论:(1)利用流域内水文站点(常乐站)的输沙量和流量实测数据对利用模型计算得到的沉积物保留和水源供给生态系统服务进行了验证,统计得到常乐站控制范围内的输沙量和同时期的南流江流域内常乐水文站的观测资料统计得到的总输沙量仅相差0.49万吨;而统计得到常乐站控制范围内的总流量和同时期的南流江流域内常乐水文站的观测资料统计得到其总流量相对来说较为接近,因此InVEST模型的SDR模块和产水量模块计算得到的结果是准确可靠的。(2)SDR模型考虑了地块本身拦截上游沉积物的能力,利用模型计算得到的土壤保持总量为19043.367万吨,平均土壤保持量为209.050t/hm2;流域的平均土壤侵蚀模数为6.753t/(hm2.a),年总侵蚀量为626.45*104t/a,主要表现为微度侵蚀和轻度侵蚀。沉积量保留量较大的主要分布在北流市、兴业县、博白县和浦北县等地区即地形起伏度较大、植被覆盖度较高而且坡耕地分布较少的区域。(3)沉积物保留和水源供给总量较高的均主要分布在有林地、水田、园地;单位面积沉积物保留量最大的分布在黄壤和红壤上,单位面积的产水量最大的分布在砖红壤类型上;随着植被覆盖度的增加,单位面积的沉积物保留量也呈现增大的趋势,单位面积产水量最多的分布在植被覆盖度为80%-90%的区域;单位面积沉积物保留量随着流域地形坡度的增加而逐渐变大,单位面积产水量的值和坡度等级的关联不大,其值相差不大。(4)通过定量的分析,空间分布直观的显示了南流江流域的生态系统服务的空间分布特征,不同的生态系统服务功能均有各自不同的空间分布特征,利用空间统计方法对南流江流域2014年的沉积物保留和水源供给生态系统服务功能进行了冷热点空间分布、空间分异和服务热点区域的计算分析,沉积物保留生态系统服务的热点区分布较为零散,热点区分布呈现出“北多南少、中上游高、下游低”的特点;水源供给生态服务系统热点区分布主要呈现出“南高北低、下游高、由北向南由冷到热”的特点。生态系统服务除去不显著区域之外,2类生态系统服务空间分异均呈现为低-低聚集为主。(5)对计算得到的生态系统服务功能进行叠加分析,得到流域内生态系统服务综合重要性分布图,结果表明只考虑重要这一等级而不考虑一般重要等级时,对于单一的生态系统服务功能而言,沉积物保留生态系统服务和水源供给生态系统服务均分布集中,沉积物保留生态系统服务分布在流域的西北部和东部的区域,而水源供给生态系统服务集中分布在流域的西南部;对于整个流域而言,陆川县、博白县、浦北县和合浦县的南部,这些地区的生态系统服务功能较差,没有生态系统服务处于重要等级的零散分布在这些区域。
[Abstract]:In recent years , with the continuous development of the social economy , the adjustment of the industrial structure , the continuous enhancement of the ecosystem services and the transformation of the land use type , the quantitative evaluation and the importance distribution of the ecosystem services can make people more aware of the importance of the natural environment ecosystem , the scientific development resources , the protection of the ecosystem environment , the realization of natural resources and the sustainable development of human beings . In recent years , the paper mainly draws the conclusion that : ( 1 ) The results obtained by the SDR module and the water yield module of the InVEST model are accurate and reliable . ( 2 ) The SDR model takes into account the ability of the plot itself to intercept the upstream sediment , the total amount of soil retained by using the model is 1904.367 million tons , the average soil conservation amount is 9.050t / hm2 , the average soil erosion modulus of the basin is 6.75t / hm2 . ( 5 ) Based on the analysis of the function of ecosystem services , the comprehensive importance map of ecosystem services in the basin is obtained . The results show that in the case of single ecosystem service function , the ecosystem services and water supply ecosystem services are centralized , and the ecosystem services are distributed in the south - west and east of the basin .

【学位授予单位】：广西师范学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X826

【参考文献】