基于多源数据的重点生态功能区水源涵养服务研究
发布时间：2021-01-07 10:04
研究基于2000-2015年地面观测、气象、遥感、GIS等多源数据,改进PT-JPL蒸散模型参数并通过地面验证,依据水量平衡原理计算水源涵养量及服务水源涵养指数,发展了由生态系统格局动态分析、水源涵养量估算、服务水源涵养指数评估组成的精细化、定量化水源涵养服务评估方法体系。基于该方法体系,以我国水源涵养型重点生态功能区为研究对象,分析了近15年生态系统格局动态变化,估算了近15年生态系统蒸散与水源涵养服务量,揭示了生态系统格局、蒸散和水源涵养服务的时空动态变化规律及其影响因素,同时与现行生态环境状况评价方法采用的水源涵养指数进行比较,应用于我国县域尺度水源涵养能力重要性评估,探索发展一种以长时间序列数据为支撑、基于生态系统服务的水源涵养指数评估方法。主要研究如下:（1）系统整理了中国气象局监测数据、MODIS卫星遥感数据、遥感解译土地利用/覆被数据及地面观测通量数据,应用空间气象数据插值方法、遥感数据处理方法、通量数据处理方法,形成了由2000-2015年空间分辨率1km、时间分辨率8天的气象数据（包括降水、温度、净辐射等）及遥感数据（包括归一化植被指数、增强植被指数）、空间分辨率1k...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：182 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２陆地生态系统水源涵养和水文调节过程??Ｆｉｇ．?１．２?Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｏｒ?ｗａｔｅｒ?ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ??
￣水分ｊ渗漏??图１．２陆地生态系统水源涵养和水文调节过程??Ｆｉｇ．?１．２?Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｏｒ?ｗａｔｅｒ?ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ??１．２．１．２水源涵养服务时间和尺度特征??水源涵养具有明显的时空尺度特征（图１．３），不同时间尺度表现特征不同。??在短时间尺度（如一次降水事件）上，水源涵养服务表现为拦蓄洪水，由于蒸散??量较小（可忽略），水源涵养量相当于不同层次的截留量；而在长时间尺度上，水??源涵养服务表现为净化水质和调节径流，水源涵养量等于不同层次的截留量减去??蒸散量。??由于水文要素（如地形地貌、土壤类型、植被类型等）的空间异质性和水文??通量（如降水、蒸散、径流等）的时空异质性，生态系统水源涵养在单株尺度、??坡面尺度、流域尺度和区域尺度其功能表现和影响因素都存在差异。针对森林生??态系统水源涵养，在单株尺度上，冠层结构（枝叶量、叶面粗糙度等特征）影响??冠层的截留能力，大孔隙发达的土壤持水能力更强；获取的降水截留过程参数通??常只具有站点尺度特征
源涵养服务的关系。系统分析水源涵养功能区近１５年来水源涵养服务变化的时空??变化规律。比较基于结构评估的水源涵养指数和基于生态系统服务的水源涵养指??数评估的差异，推进生态评估由结构评估向服务评估的转变（图１．５）?ｆ１５，１Ｇ２］。??＿■痛■■一一?■■窗?＿＿?騰■■丽■一爾■賺面■一賺■賺■雞—?■一?一?■＞＿?賺面?＿?爾?繼?＿＞?一?Ｍ?麵?麵一?■賺■置??ｉ理论?基本理论?数据准备?｜｜??ｊ?ｆ准?涵养＝化应?Ｊ念观测利用??ｉ备?Ｉ定义丨方纟去Ｉ用??｜｜?；｜??ｉ涵养１?—?兹散?Ｌ＿?１?￣＂?ｎ?１１??｜?服务．．．．．．．．．．．；；??；；??１?水源ｉｉ养量?Ｈ服务水源涵养指数?＇＇结构水源涵养指数＞?！??｜?万法?ｉ．１?七上??」？；丨??＇?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?——?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?ＪＩ??「???????生态格局及生态系统转换变化特征?ＩＩ??卜一?－■?－?＂＂?——ｊ??蒸散的时空动态变化格局及其影响因素??Ｉ?＊??ｉ研究?７Ｋ源涵养量的时空动态变化格局及其影响因素?！??Ｉ?成果?－?，??；??提出一种基于生态系统服务的水源涵养指数评估方法?！??【―—一—一一—？—?—?一一■————■—腿―一—――—
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于土地利用规划的西咸新区生态系统服务研究[J]. 蒙小波,曹国良,安文辉,鱼智霞. 生态科学. 2017(03)
[2]中国陆地生态系统年实际蒸散量的空间格局及其影响因素（英文）[J]. 郑涵,于贵瑞,王秋凤,朱先进,何洪林,王艳芬,张军辉,李英年,赵亮,赵风华,石培礼,王辉民,闫俊华,张一平. Journal of Geographical Sciences. 2016(10)
[3]商洛市水源涵养服务功能空间格局与影响因素[J]. 陈姗姗,刘康,包玉斌,陈海. 地理科学. 2016(10)
[4]中国生态系统水源涵养空间特征及其影响因素[J]. 龚诗涵,肖洋,郑华,肖燚,欧阳志云. 生态学报. 2017(07)
[5]基于InVEST模型的太湖流域水源涵养服务价值评估[J]. 陈骏宇,刘钢,白杨. 水利经济. 2016(02)
[6]喀斯特石漠化治理不同水土保持模式的生态效应研究[J]. 颜萍,熊康宁,檀迪,郭杰,陈航,胡晚枚. 贵州师范大学学报(自然科学版). 2016(01)
[7]中国东部典型森林生态系统蒸散及其组分变异规律研究[J]. 路倩倩,何洪林,朱先进,于贵瑞,王辉民,张军辉,闫俊华. 自然资源学报. 2015(09)
[8]水源涵养与水文调节:和而不同的陆地生态系统水文服务[J]. 吕一河,胡健,孙飞翔,张立伟. 生态学报. 2015(15)
[9]草甸生态系统水源涵养服务功能的时空异质性[J]. 李士美,谢高地. 中国草地学报. 2015(02)
[10]基于In-VEST模型的汉江上游森林生态系统水源涵养服务功能研究[J]. 王纪伟,刘康,瓮耐义. 水土保持通报. 2014(05)
硕士论文
[1]基于RS与GIS的祁连山南坡水源涵养量估算系统研究与实现[D]. 李姗姗.青海师范大学 2015
[2]基于RS和GIS的中国东部南北样带森林生态系统蒸散研究[D]. 闵程程.湖北大学 2012
[3]长江上游森林水源涵养功能研究[D]. 李双权.内蒙古师范大学 2008
本文编号：2962365
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：182 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２陆地生态系统水源涵养和水文调节过程??Ｆｉｇ．?１．２?Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｏｒ?ｗａｔｅｒ?ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ??
￣水分ｊ渗漏??图１．２陆地生态系统水源涵养和水文调节过程??Ｆｉｇ．?１．２?Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｏｒ?ｗａｔｅｒ?ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ??１．２．１．２水源涵养服务时间和尺度特征??水源涵养具有明显的时空尺度特征（图１．３），不同时间尺度表现特征不同。??在短时间尺度（如一次降水事件）上，水源涵养服务表现为拦蓄洪水，由于蒸散??量较小（可忽略），水源涵养量相当于不同层次的截留量；而在长时间尺度上，水??源涵养服务表现为净化水质和调节径流，水源涵养量等于不同层次的截留量减去??蒸散量。??由于水文要素（如地形地貌、土壤类型、植被类型等）的空间异质性和水文??通量（如降水、蒸散、径流等）的时空异质性，生态系统水源涵养在单株尺度、??坡面尺度、流域尺度和区域尺度其功能表现和影响因素都存在差异。针对森林生??态系统水源涵养，在单株尺度上，冠层结构（枝叶量、叶面粗糙度等特征）影响??冠层的截留能力，大孔隙发达的土壤持水能力更强；获取的降水截留过程参数通??常只具有站点尺度特征
源涵养服务的关系。系统分析水源涵养功能区近１５年来水源涵养服务变化的时空??变化规律。比较基于结构评估的水源涵养指数和基于生态系统服务的水源涵养指??数评估的差异，推进生态评估由结构评估向服务评估的转变（图１．５）?ｆ１５，１Ｇ２］。??＿■痛■■一一?■■窗?＿＿?騰■■丽■一爾■賺面■一賺■賺■雞—?■一?一?■＞＿?賺面?＿?爾?繼?＿＞?一?Ｍ?麵?麵一?■賺■置??ｉ理论?基本理论?数据准备?｜｜??ｊ?ｆ准?涵养＝化应?Ｊ念观测利用??ｉ备?Ｉ定义丨方纟去Ｉ用??｜｜?；｜??ｉ涵养１?—?兹散?Ｌ＿?１?￣＂?ｎ?１１??｜?服务．．．．．．．．．．．；；??；；??１?水源ｉｉ养量?Ｈ服务水源涵养指数?＇＇结构水源涵养指数＞?！??｜?万法?ｉ．１?七上??」？；丨??＇?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?——?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?ＪＩ??「???????生态格局及生态系统转换变化特征?ＩＩ??卜一?－■?－?＂＂?——ｊ??蒸散的时空动态变化格局及其影响因素??Ｉ?＊??ｉ研究?７Ｋ源涵养量的时空动态变化格局及其影响因素?！??Ｉ?成果?－?，??；??提出一种基于生态系统服务的水源涵养指数评估方法?！??【―—一—一一—？—?—?一一■————■—腿―一—――—
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于土地利用规划的西咸新区生态系统服务研究[J]. 蒙小波,曹国良,安文辉,鱼智霞. 生态科学. 2017(03)
[2]中国陆地生态系统年实际蒸散量的空间格局及其影响因素（英文）[J]. 郑涵,于贵瑞,王秋凤,朱先进,何洪林,王艳芬,张军辉,李英年,赵亮,赵风华,石培礼,王辉民,闫俊华,张一平. Journal of Geographical Sciences. 2016(10)
[3]商洛市水源涵养服务功能空间格局与影响因素[J]. 陈姗姗,刘康,包玉斌,陈海. 地理科学. 2016(10)
[4]中国生态系统水源涵养空间特征及其影响因素[J]. 龚诗涵,肖洋,郑华,肖燚,欧阳志云. 生态学报. 2017(07)
[5]基于InVEST模型的太湖流域水源涵养服务价值评估[J]. 陈骏宇,刘钢,白杨. 水利经济. 2016(02)
[6]喀斯特石漠化治理不同水土保持模式的生态效应研究[J]. 颜萍,熊康宁,檀迪,郭杰,陈航,胡晚枚. 贵州师范大学学报(自然科学版). 2016(01)
[7]中国东部典型森林生态系统蒸散及其组分变异规律研究[J]. 路倩倩,何洪林,朱先进,于贵瑞,王辉民,张军辉,闫俊华. 自然资源学报. 2015(09)
[8]水源涵养与水文调节:和而不同的陆地生态系统水文服务[J]. 吕一河,胡健,孙飞翔,张立伟. 生态学报. 2015(15)
[9]草甸生态系统水源涵养服务功能的时空异质性[J]. 李士美,谢高地. 中国草地学报. 2015(02)
[10]基于In-VEST模型的汉江上游森林生态系统水源涵养服务功能研究[J]. 王纪伟,刘康,瓮耐义. 水土保持通报. 2014(05)
硕士论文
[1]基于RS与GIS的祁连山南坡水源涵养量估算系统研究与实现[D]. 李姗姗.青海师范大学 2015
[2]基于RS和GIS的中国东部南北样带森林生态系统蒸散研究[D]. 闵程程.湖北大学 2012
[3]长江上游森林水源涵养功能研究[D]. 李双权.内蒙古师范大学 2008
本文编号：2962365
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/2962365.html
