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《北京林业大学》 2014年
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基于InVEST模型的生态系统服务功能研究

黄从红  
【摘要】:生态系统服务功能直接关系到人类福祉,对其进行合理分析和评估,有助于人类对自然生态系统的可持续开发与利用,从而实现生态系统的可持续管理。近年来兴起的以InVEST模型为代表的评估模型在分析生态系统服务功能的时空动态变化方面正发挥越来越重要的作用。利用生态系统服务功能评估模型对区域或景观尺度生态系统服务功能的时空变化进行量化和描述,分析引起生态系统服务功能变化的主要因素,对生态系统的管理和可持续经营具有重要意义。 本文基于遥感解译得到的土地覆被数据,利用InVEST模型分析了林业生态工程的实施对四川省宝兴县生态系统服务功能的影响;并基于遥感解译的土地覆被数据和森林资源二类调查数据,利用InVEST模型分析了生态修复工程对北京市门头沟区生态系统服务功能变化的影响。对研究区内碳储量、产水量、水质净化(N和P保持)和土壤保持4种主要的生态系统服务功能及N输出量、P输出量和土壤侵蚀量3种相关指标的大小进行了量化,同时对生态系统服务功能的空间异质性进行了描述。并以宝兴为例,利用多元回归分析法分析了降水、土地覆被等对生态系统服务功能的影响。研究的主要结果如下: (1)林业生态工程实施后,宝兴县林地覆盖率增加8.8%,农地面积减少9.5%,并引起了生态系统服务功能的变化。宝兴县碳储量增加14.7%,N和P输出量分别减少29.0%和43.2%,土壤侵蚀量减少46.4%。即林业生态工程的实施,增加了碳储量,提高了径流水体质量。而产水量则由于降水量的减少和土地覆被的变化而减少30.4%。 (2)生态修复工程对门头沟区土地覆被变化影响明显,2002-2011年门头沟区林地覆盖率增加了8.4%,裸地和农地覆盖率分别减少7.61%和1.26%。其碳储量增加10.38%,产水量增加60.17%,N和P输出量分别减少41.62%和36.89%,土壤侵蚀量减少53.84%,门头沟区生态系统服务功能明显增强。 (3)空间直观地显示了宝兴和门头沟两个研究区的服务功能的空间分布特征,不同生态系统服务功能具有各自不同的空间分布特征,但主要与各集水区的土地利用/覆被的组成等有关。 (4)遥感数据和森林资源二类调查数据均可作为InVEST模型的土地利用/覆被输入数据源,用于区域生态系统服务功能的评估。 研究结果表明InVEST模型可很好的用于空间直观的评价生态系统服务功能的大小及变化。研究结果揭示的土地覆被变化对生态系统服务功能的影响规律可为研究区及相似地区的土地利用规划和管理提供一定的参考。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S718.5

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