基于InVEST模型的北三河流域土壤保持功能研究

基于2000—2017年北三河流域的气象和遥感资料,采用InVEST模型定量分析了流域内生态系统的土壤侵蚀和保持状况,同时对不同土地利用类型的土壤保持功能进行了动态评估。结果表明：2000—2017年研究区土壤保持量整体上呈微弱减少的趋势,减少率为0.03×10⁸ t·a^-1。多年平均土壤保持量为5.90×10⁸ t,而实际土壤侵蚀量与潜在土壤侵蚀量的平均值分别为0.07×10⁸ t和5.04×10⁸ t,实际土壤侵蚀以微度和轻度侵蚀为主。流域土壤保持强度大致呈现北高南低的分布格局,北部植被覆盖度高的山区平均土壤保持量高达493.30 t·hm^-2·a^-1,且土壤保持量变化较大,减少量普遍超过30 t·hm^-2·a^-1,而南部耕地及居民区平均土壤保持量仅为1.87 t·hm^-2·a^-1,土壤保持量变化较小(±10 t·hm^-2...     

基于InVEST模型的称钩河流域土壤保持功能研究

选择陇中黄土高原称钩河流域为研究区,采用InVEST模型进行土壤侵蚀及土壤保持空间分布模拟.结果表明:称钩河流域2014年潜在与实际土壤侵蚀量分别为6.45×10~6和1.15×10~5t,土壤侵蚀模数为725.24 t/(km~2·a),整个流域以微度侵蚀为主,面积占整个流域的94.69%;全流域的土壤保持总量为6.35×10~6 t,单位面积土壤保持量为39 861 t/(km~2·a),土壤保持率高达98.34%;不同土地利用类型土壤保持总量从大到小依次是:梯田天然草地有林地灌木林地建设用地旱平地人工草地坡耕地裸地,梯田的土壤保持总量最高,为2.4×10~6t,占总量的37.69%.     

太行山淇河流域地形对水源供给的影响

基于2000-2015年土地利用数据以及研究区DEM数据,借助InVEST及ArcGIS等软件,对太行山淇河流域不同地形要素下水源供给量变化特征进行分析.结果表明:(1)淇河流域地形起伏度自中部向东、西部呈阶梯状递减,2000-2015年单位面积水源供给量随起伏度逐渐降低.研究区主要以小起伏(70～200 m)为主,但单位面积水源供给能力较小,水源供给能力较大的是平坦(0～30 m),其次是微起伏(30～70 m).(2)淇河流域水源供给能力随着海拔的升高整体呈逐渐降低的趋势.其中主要受当地降雨及植被影响,高海拔地区主要分布的是林地与草地,降雨量低,加之植被对降雨的截留与蒸散,导致研究区高海拔区水源供给能力较低海拔区低.(3)淇河流域在微坡区单位面积水源供给量最大,随坡度的增加逐级微减而后微增,在较陡坡处达到峰值后突减.(4)淇河流域平地地区单位面积水源供给远高于其他坡向地区,阳坡的单位面积水源供给总量小于阴坡.     

基于InVEST模型的太行山区土壤侵蚀与土壤保持

为系统了解太行山区土壤侵蚀与土壤保持的空间分布特征及影响因素,应用InVEST模型模拟太行山区的土壤侵蚀与土壤保持现状,并分析了土壤保持与土地利用类型、海拔、坡度等影响因素的相关关系.结果 表明:(1) 2005～2014年,太行山区多年平均土壤侵蚀总量为0.37×108 t,平均土壤侵蚀强度为4.3 t/hm2,全区...     

基于InVEST模型的阿克苏河流域产水量评估及环境因素影响研究

阿克苏河生态环境的主要问题是水资源分布不均衡。对阿克苏河流域生态系统产水功能的定量评估和空间表达,是阿克苏河流域可持续发展的重要保障。本文以阿克苏河流域为研究区,在收集气象数据、蒸散发数据、DEM数据、流域数据和遥感数据的基础上,基于InVEST-WY(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs-Water Yield)模型,对研究区2010、2015年的产水服务进行定量评估,分析其时空格局与动态变化规律,以及土地利用、气候、土壤质地和高程等因素对产水服务的影响,以期为阿克苏河流域生态系统产水服务的恢复和重建提供一定的理论依据。结果表明,2010、2015年阿克苏河流域产水总量达46. 60×10~8、34. 86×10~8m~3,产水量空间异质性明显。阿克苏河流域产水量一半以上处于低水平,集中分布在柯坪县和乌什县中南部地区,应加强水源管理与保护。土地利用转移、气候因子变化、高程、土壤质地等因素对产水量空间异质性有重要影响。     

基于InVEST模型的生态系统服务功能价值评估研究框架

生态系统服务功能定量评估是合理有效利用自然资源、保护生态环境、协调自然与人类可持续发展的基础,也是生态补偿核算及生态系统综合管理的理论依据.国内外学者在生态系统服务功能分类和定量评估方面做了大量工作,目前众多分类中以MA的分类得到普遍认可;生态系统服务功能定量评估亦有诸多方法,其中物质量、价值量和能值方法估算结果动态性不足,且空间化表达和分析比较困难;RS和GIS能实现部分功能空间化动态评估,但对旅游价值、科研文化价值估算方面则略显不足;基于GIS平台的InVEST模型以空间数据为基础,量化多种生态系统服务功能并以地图的形式表达出来,实现了生态系统服务功能定量评估的空间化和动态化,是生态系统服务功能定量评估的新方法和新工具.     

基于InVEST模型的杨溪河流域土地利用变化对水源涵养功能的影响

水资源短缺问题已经严重制约人类的生产生活,研究不同土地利用条件下的产水量和水源涵养功能,可科学指导区域水资源的利用和管理。利用生态系统服务和权衡的综合评估模型(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs, InVEST)模型分析了杨溪河流域1995年、2005年和2015年不同土地利用情况下的水源涵养量和水源涵养服务价值。结果表明：杨溪河流域在1995年的水源涵养量大于2005年和2015年,2005年和2015年的水源涵养量较为接近;杨溪河流域1995年、2005年和2015年的产水量均显示出上游和下游有较高的产水量;杨溪河流域在1995年、2005年和2015年的水源涵养服务价值分别为23.56亿元/a、21.44亿元/a和21.55亿元/a。人类活动将影响杨溪河流域水源涵养功能,在水资源开发利用方面,要协调好经济、环境和资源等各方的关系,为杨溪河流域等中国南方地区中小流域的开发利用和保护提供参考依据。     

基于InVEST模型的喀斯特流域水源涵养量——以贵州省内乌江流域为例

探讨喀斯特地区流域生态系统的水源涵养能力对为当地制定水土流失方案和规划水源涵养林有重要意义。以贵州省内乌江流域为例,采用In VEST模型定量评估研究区产水量和水源涵养量,在此基础上,探讨了纯喀斯特、亚喀斯特和非喀斯特景观涵养水分能力的差异。结果表明:1)研究区总产水量为365.14×10~8m~3,总水源涵养量为14.66×10~8m~3,单元产水量和单元水源涵养量分别为549.06 mm~3和55.12 mm~3;2)产水量空间分布表现为自南向北逐渐递减,水源涵养量空间分布呈现自南向北逐渐递增趋势;3)地类间的单元水源涵养量由高到低排序为林地草地耕地裸地建设用地水域;三种景观的单元水源涵养量由高到低排序为非喀斯特亚喀斯特纯喀斯特。     

基于InVEST模型的贵州省珠江流域水质净化功能分析

水质净化功能强弱对保障流域水质及流域社会经济可持续发展具有重要的意义。笔者基于Landsat TM/ETM⁺遥感解译数据,利用InVEST模型对2000—2010年贵州省珠江流域水质净化功能进行了分析。结果表明:①林地、耕地和草地是该流域主导地类,三者合计占土地总面积的98.00%以上。10年间,林地、草地、建设用地、水域面积增加,耕地面积降低。耕地转为林地和草地最为突出,分别转移1 002和713 km²,而未利用地无变化。②整个流域N、P平均输出量和平均保持量分别下降6.67%和4.99%,N、P平均输出量表现为北盘江和红水河水系>南盘江和柳江水系,N、P平均保持量表现为南盘江和北盘江水系>红水河水系>柳江。10年间,四大水系大部分的小流域N、P平均输出量和平均保持量减少,仅有小部分小流域N、P平均输出量和平均保持量增加。分析认为,土地利用格局空间异质性以及退耕还林还草工程是影响该流域水质净化功能时空特点的主要因素。     

基于InVEST模型的黄河流域土壤侵蚀评估及其时空变化

运用InVEST模型评估黄河流域2000、2005、2010和2018年土壤侵蚀量并分析时空变化特征.结果表明,18 a间,黄河流域土壤侵蚀总量共减少8.4×107t,土壤侵蚀模数共减少87.42 t/(km2·a),减少约16.69％,流域土壤侵蚀状况趋于改善;侵蚀模数高值区域主要分布在黄河流域上游,低值区域主要分布...     

基于InVEST模型的岩溶山区公路沿线生境质量时空变化

评估生境质量时空变化,为生物多样性保护和资源合理利用提供参考。以贵州省麻江县省道S309为例,基于1992年、2012年土地利用数据,利用InVEST模型对1992~2012年公路沿线生境质量变化进行分析。结果表明:1992~2012年,耕地和未利用地面积减少,有林地、灌木林、草地、城镇工矿用地、农村居民点和水域面积增加。10年间,省道S309公路麻江段沿线生境质量指数增加0.07,公路东、西段生境质量高于中段,各坡度和距离梯度带生境质量均呈增加趋势。城镇化、退耕还林还草工程、地形等是影响山区公路沿线生境质量变化的重要因素。     

基于InVEST模型的黑河中游土地利用变化水文效应时空分析

基于1986, 1995, 2000和2010年土地利用数据和InVEST模型, 研究近25年来黑河中游的土地利用变化规律, 模拟不同土地利用格局下的流域产流量, 并采用多元线性回归模型分析不同用地类型对流域产流的影响。结果表明: 1) 黑河中游主要用地类型为未利用地、草地和耕地, 2000年后土地利用结构变化较大, 大量耕地转化为建设用地; 2) 经过反复检验, 发现当Z=7.3时, 模拟产流量与自然径流量最为接近, 从子流域来看, 产流深度呈现从东南部到西北部逐渐递减的空间分布规律; 3) 林地面积增加抑制流域产流, 而草地、建设用地和未利用地会促进产流, 耕地在不同的利用方式下会产生正负不同的水文效应。研究结果可为实现绿洲水土资源平衡提供借鉴。     

基于InVEST模型的黑龙江省生境质量空间格局及其影响因素

基于InVEST模型评估黑龙江省的生境质量,利用多尺度地理加权回归模型,探究影响生境质量的自然和人文要素作用空间尺度差异及其影响程度．结果表明:1)黑龙江省大小兴安岭、张广才岭等山地地区生境质量较高,松嫩平原、三江平原等地生境质量较低;2)多尺度地理加权回归模型识别出面积化肥施用量、农作物种植面积、高程、植被净初级生产力以及年均温度分别在62、44、43、43、43的局部尺度上影响生境质量,而年均降雨量、PM_2.5排放总量、人口数量、地区生产总值、土壤表层pH在近似全局尺度上影响生境质量;3)回归系数的显著性检验结果表明社会经济要素对生境质量的影响呈现显著负相关,高程和植被净初级生产力对生境质量的影响呈现显著正相关,而土壤表层pH呈现显著负相关．研究结果可为黑龙江省调整土地利用空间布局、保护区域生态环境提供科学依据．      

基于SWAT模型的细河流域径流模拟研究

分布式水文模型能够准确地反映降雨时空和下垫面等条件变化下的流域水文响应特征.运用SWAT分布式水文模型,将辽宁省细河流域划分为28个子流域,2 061个水文响应单元,对流域水文循环过程进行了模拟.模型校准期R~2、Ens分别为0.92、0.92,验证期R~2、Ens分别为0.89、0.90,均满足适用性标准.SWAT模型对于细河流域径流模拟的准确度较高.     

基于马尔科夫模型的渠江流域降水量预测研究

降水量预测因其因素的多样性,在预测研究时往往不能得到精确结果,将数据采用平滑处理以消除异常值,通过分级标准确定年降水量状态,将计算所得的相关系数作为权重,用改进后的滑动平均—马尔科夫模型,根据计算出状态转移概率矩阵作为衡量指标,最后以渠江1980—2010年的降水资料为实例。具体地应用了该方法,使预测结果更准确,为预测渠江流域降水量提供了一种较为可行的方法。     

基于土壤地形指数和下垫面水文分区的流域模型参数率定

针对流域水文响应会受到地质、地形、地貌、植被、土壤等自然地理因素以及土地利用等下垫面因素综合作用的特点,根据流域下垫面的地理特征进行水文响应分区。借助遥感资料对流域下垫面进行分类并获取土地覆盖/土地利用信息,结合流域土壤类型数据与地形指数推求流域的土壤地形指数。进一步地,利用遥感分类信息和土壤地形指数进行流域的水文分区,率定各个水文分区SCS模型的参数CN值并进行水文模拟,结果表明,屯溪流域21次和东湾流域32次洪水径流模拟相对误差均比传统方法的小。     

基于GIS方法的赣江流域水环境功能区划研究

运用GIS技术和方法，以1：25万数字地图为基础，根据赣江流域范围内的河流湖库水域使用功能，经济发展以及污染物总量控制的,早定了水域分类管理功能区以及混合区和过渡区等管理区，建立基于地理信息系统（GIS）的赣江流域水环境功能区划。