流域水源涵养价值评估及分区研究

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维持和提高生态系统服务功能是协调生态环境保护与社会经济发展之间矛盾的基石和难题。水源涵养功能作为一种重要的生态系统服务功能,对其进行合理的区划,并针对性地提出保护和治理目标与措施,能够为区域水资源配置决策、生态保护规划制定提供参考和依据。本文以南四湖流域为例,基于地形视角和社会视角,对水源涵养功能进行了价值修正计算与空间异质性分析;采用Pearson相关分析法与PCA主成分分析法,从南四湖流域和其子流域白马河流域两个不同尺度研究了水源涵养价值的影响因素;选取中等相关程度以上影响因素构建水源涵养综合评估模型并计算,按照水源涵养功能状况分级进行水源涵养功能分区。论文取得如下结论:(1)经地形修正后各地类水源涵养总价值均有下降,降幅依次为耕地>草地>林地>建设用地;经社会修正后各市级行政区水源涵养价值表现不一,社会经济发展程度较高的区域价值有所提升,反之则有所下降;经两种视角修正后,南四湖流域水源涵养价值从16.78×10~8元下降到了13.04×10~8元,降幅22.29%,呈南高北低、东高西低的态势。(2)采用Pearson相关分析法对初步筛选出的13个影响因素进行相关性分析,提取出达到中等相关程度以上的因素进行PCA主成分分析法排序分析;影响南四湖流域的主要因素从大到小排列为蒸散量、降雨量、NDVI、地表水资源量、GDP、城镇化率、农作物播种面积7个正相关因素以及城市化强度、地块破碎度、人口聚集系数3个负相关因素;影响白马河流域的主要因素为降雨量、蒸散量、NDVI、人口聚集系数4个正相关因素以及城市化强度、地块破碎度、城镇化率、地表水资源量4个负相关因素。(3)选取中等相关程度以上影响因素构建水源涵养综合评估模型,各指标按县域分区统计结果进行归一化处理,依据各影响因素的综合影响程度确定权重;综合考量水源涵养功能价值冷热点区置信区间的临界值,将南四湖流域分为重点保护区、次重点保护区、改善提高区、综合治理区、基础预防区5个功能区,白马河流域被划分为重点保护区、次重点保护区、改善提高区、综合治理区4个功能区;结果的分析表明气候、植被覆盖等自然因素对大尺度流域水源涵养功能影响较大;人口聚集和城市建设等人为扰动会对小尺度流域水源涵养功能产生更显著的影响。
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