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《广西师范学院》 2017年
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基于InVEST模型的广西西江流域生态系统产水与固碳服务功能研究

荣检  
【摘要】:西江流域的下游就是我国经济发达的珠江三角洲地区,是我国人口密集,创新能力和综合实力最强的地区,是我国经济发展的重要引擎。西江流域生态环境不仅关系到本区域经济社会发展、生态安全的维护与建设,对下游珠江三角洲地区也有着深刻的影响。《珠江-西江发展规划(2014)》中提出建设生态文明试验区,在流域生态环境管理、区域生态补偿机制等方面进行积极探索。《左右江革命老区振兴规划》更进一步明确要求建立生态文明示范区,建立健全生态补偿制度,开展珠江上游(西江流域)生态服务功能评估。因此,以广西西江流域为案例区,运用InVEST模型定量评价广西西江流域生态系统产水功能及碳储量功能空间格局及演变特征,为建立生态补偿机制和生态系统的科学有效管理提供依据,对保障研究区及下游珠三角地区生态安全具有重要意义。本文将InVEST模型应用于广西西江流域生态系统服务功能研究,整理了一整套数据收集、模型计算和结果分析的方法,运用气象站点数据、土壤数据、高程数据、遥感影像、土壤碳密度等数据,在数据处理、参数本地化和模型校验的基础上,分别对研究区2000、2005、2010和2015年产水量、碳储量两大生态系统服务功能进行定量评估,分析其空间格局、动态变化及其影响因素。基于产水量功能和碳储量功能评估结果的平均值进行生态系统服务功能重要性分级,通过叠加分析对产水量功能与碳储量功能进行综合分区,确定出优先开发与保护区域。丰富了广西西江流域生态系统服务功能研究,同时可以为相关研究提供借鉴。以下为研究主要结论:(1)2000、2005、2010和2015年,平均产水量为857.82mm,广西西江流域的东北部、西南部产水量较高,西部和西北部产水量较低。2000、2005、2010和2015年广西西江流域产水量绝大部分区域(99.9252%)呈现增加趋势,仅有0.0748%的区域呈下降趋势。2000、2005、2010和2015年研究区平均产水量分别为692.49mm,702.76mm,859.10 mm和1163.17mm。产水量与降水量呈极显著正相关关系(P0.05),产水量与潜在蒸散量呈负相关关系。2000、2005、2010和2015年研究区产水量增加主要是由相应年份降水量增加引起的。(2)研究区碳储量在0-244.286Mg/ha之间,2000、2005、2010和2015年研究区平均碳储量为186.99 Mg/ha,平均总碳储量为3794(10~6 Mg)。其中2000年研究区平均碳储量为187.11 Mg/ha,总碳储量为3796.45(10~6 Mg);2005年研究区平均碳储量为187 Mg/ha,总碳储量为3794.06(10~6 Mg);2010年研究区平均碳储量为186.98 Mg/ha,总碳储量为3793.83(10~6 Mg);2015年研究区平均碳储量为186.87 Mg/ha,总碳储量为3791.52(106Mg)。随着海拔的增高,植被平均碳储量呈现逐渐升高的趋势,总碳库平均碳储量先增高后减少。植被平均碳储量和总碳库平均碳储量随着坡度的增加先逐渐增加,在坡度25-30°的区域达到最大值,而后逐渐减少。(3)2000年-2015年广西西江流域碳储量呈现下降趋势,生态系统平均碳储量从2000年的187.11Mg/ha,下降到2015年的186.87 Mg/ha。生态系统总碳储量从2000年的3796.5(106Mg),下降到2015年的3791.5(106Mg),下降了0.13%。出现一定程度的减少主要是由于2000-2015年广西西江流域社会经济较快发展,城市化加速发展以及由此伴随而来的土地利用变化引起的。从2000年到2015年,固碳能力弱的建设用地面积增加,累计增加83648.34公顷,而固碳能力强的林地面积下降,累计减少31948.9公顷,因而导致广西西江流域生态系统碳储量出现下降。(4)本文对广西西江流域产水功能和碳储量功能进行重要性分级,并对产水量功能和碳储量功能进行综合分区,划分出产水富集区、固碳优势区和复合固碳优势与产水富集区。广西西江流域产水富集区面积为5.33万km2,占研究区总面积的26.24%,主要分布在研究区的东北部(龙胜、三江、资源、兴安、灵川、桂林市辖区、恭城、阳朔、永福北部、融水东部、融安)、西南部(上思)、蒙山,富川和贺州也有较少的分布。研究区固碳优势区面积为4.3万km2,占研究区总面积的21.15%,分布较为分散,主要分布在研究区东部(昭平、苍梧、贺州、蒙山、金秀)、西北部(都安、大化、环江西部)和西南部。研究区复合固碳优势与产水富集区面积为0.94万km2,占研究区总面积的4.62%,分布较为零散。主要分布在上思、蒙山和桂林。(5)本文采用广西西江流域水电站点、国家森林公园和自然保护区分布进行对比分析,验证本文划定的产水富集区、固碳优势区的合理性,提出了检验分区结果的间接检验方法。通过对比分析,结果表明本文的产水富集区、固碳优势区基本上是正确的、符合广西西江流域的实际。
【学位授予单位】:广西师范学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X171.1

【参考文献】
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