基于InVEST模型的祁连山南坡水源涵养功能研究
祁连山是河西走廊黑河、疏勒河、石羊河等内陆河最重要的水源供给区，也是黄河上游重要的水源补给区，生物多样性保护重点区域，其生态环境的优劣，直接关系到青海、甘肃和内蒙古三省区约600万人口的生态安全，生态地位十分重要。 本文通过使用“3S”技术获取和处理模型所需数据，结合土壤理化性质，计算出土壤有效含水量，分析其空间变化规律；利用地表能量平衡原理（SEBS），估算祁连山南坡不同时间尺度的陆地蒸散发量，分析其时空变化规律。最终使用InVEST模型对祁连山南坡的水源涵养量进行估算，计算结果与土壤理化特性、土地覆盖类型、降雨量、蒸散量等因子进行相关性分析及空间叠加分析，运用地理学统计原理并结合ArcGIS的空间统计、分析技术，分析祁连山南坡水源涵养功能以及水源涵养供求关系，最终得出祁连山南坡水源涵养功能重要性综合等级评价,最终得出以下几个方面的结论： （1）2000-2015年祁连山南坡年水源涵养量整体呈增加趋势，2015年比2000年水源涵养量有所增加的区域面积为94.23%。 （2）水源涵养量随着 DEM的上升总体呈下降趋势；随着经度的增加呈上升趋势，自西向东的平均变化率为 0.097/1°E；随着纬度的增加呈下降趋势，从南向北的平均变化率为0.167/1°N。 （3）祁连山南坡水源涵养积累量与坡度呈负相关关系，随着坡度的增加逐渐降低，坡度在0-5°范围内水源涵养积累量最大，坡度在6-15°范围内水源涵养积累量基本趋于稳定，从15°-35°之间水源涵养积累量随坡度变化缓慢下降，35°之后下降速度明显加快，说明坡度越大的地区水源涵养量越小。 （4）水源涵养量与降雨量的变化规律整体呈正相关关系，且研究区西北部相关性比东南部高，研究区内 99.78%的地区水源涵养量均与降水呈显著正相关关系，说明降雨量对当年水源涵养量的增减有很大影响。 （5）水源涵养与年蒸散量进行相关性分析可看出，在绝大部分地区水源涵养量与蒸散量呈负相关关系，研究区内 99.01%的地区水源涵养量均与蒸散量呈显著负相关关系。 （6）对影响祁连山南坡水源涵养的7个主要因素进行了影响因子的权重分析，确定出各影响因素权重分别为：降雨量（0.5125）、蒸散量（0.0391）、温度（0.0733）、植被盖度 FC（0.2129）、土地利用类型（0.0918）、坡度（0.0318）、DEM（0.0387）。使用指数法与综合指数法对祁连山南坡水源涵养功能重要性打分，综合评价得分最高值为0.948，最低值为0.102，使用Quantile（分位数）方法将评价结果划分为7个等级：非常重要（0.783-0.948）、高度重要（0.690-0.782）、中度重要（0.610-0.689）、比较重要（0.541-0.609）、一般重要（0.481-0.540）、轻度重要（0.398-0.480）、影响微弱（0.102-0.397）。最终等级评价结果与水源涵养量分布基本一致，从西北向东南重要性逐渐增强，呈西北低东南高的变化趋势。
水源涵养功能;InVEST模型;蒸散量;植被盖度;土地利用
青海师范大学
硕士
地图学与地理信息系统
曹广超
2018
中文
X171
2019-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）