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太行山淇河流域2000-2015年土壤侵蚀和水源供给变化研究

本站小编 Free考研考试/2021-12-29
何莎莎, 叶露培, 朱文博, 崔耀平, 朱连奇
河南大学环境与规划学院,开封 475004

Soil erosion and water supply change in Qihe watershed of Taihang Mountains from 2000 to 2015

HEShasha, YELupei, ZHUWenbo, CUIYaoping, ZHULianqi
College of Environment and Planning, Henan University, Kaifeng 475004, Henan, China
通讯作者:通讯作者：朱连奇（1963- ）,男,河南郸城人,教授,博士生导师,中国地理学会会员（S110007014M）,主要从事山地地理环境及资源开发利用的研究。E-mail: lqzhu@henu.edu.cn
收稿日期:2018-02-28
修回日期:2018-07-11
网络出版日期:2018-10-22
版权声明:2018《地理研究》编辑部《地理研究》编辑部
基金资助:国家重点基础研究发展计划项目（973计划,2015CB452702）国家自然科学基金项目（41671090,41401504）
作者简介:
-->作者简介：何莎莎（1989- ）,女,河南兰考人,硕士研究生,主要从事山地自然资源开发利用研究。E-mail: heshasha_gem@163.com



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摘要
山地生态系统的土壤侵蚀和水源供给变化对评估区域生态环境质量有重要意义。基于2000-2015年四期土地利用数据,借助InVEST模型对淇河流域近16年间山地生态系统的土壤侵蚀和水源供给变化进行评估。结果表明：① 研究区主要土地利用类型为耕地、草地和林地,共占流域总面积的90%以上。近16年间淇河流域的耕地面积显著减少,草地和水域面积大幅增加,建设用地扩张明显。② 平均土壤侵蚀模数显著降低,2000年土壤侵蚀模数为154.27 t/（hm2·a）,2015年减少到32.09 t/（hm2·a）;强度侵蚀、极强侵蚀和剧烈侵蚀由9.03%、12.19%和25.96%分别减少到7.17%、6.36%和4.21%,微度侵蚀、轻度侵蚀和中度侵蚀由24.31%、16.96%和11.57%增加到41.89%、27.71%和12.68%;退耕还林、还草措施优化了土地利用格局,促进植被恢复,对治理土壤侵蚀起到了显著效果。③ 水源供给量整体呈现先增加后减少的趋势,2005年达到峰值（1.79亿m3）。相邻两期水源供给量增减变化不一,2000-2005年水源供给量增加的面积大于减少的面积,其水源供给的量值也呈增加趋势,水源供给能力整体增强;而2005-2010年、2010-2015年的水源供给能力随之减弱,其中,2010-2015年水源供给减少的较小;林地和草地面积的增加造成水源供给量降低,土壤水源涵养能力增强。土壤侵蚀和水源供给是山地生态脆弱性响应的重要指标,制定合理的水土保持措施对增强山区生态系统的服务能力具有重要意义。

关键词：InVEST;土地利用;侵蚀模数;水源供给;淇河流域
Abstract
The changes of soil erosion and water supply of mountain ecosystem plays an important role in assessing regional ecological environment. Based on four-stage land use change data from 2000 to 2015, this study assessed the changes of main ecosystem services in Qihe watershed of Taihang Mountains with the assistance of InVEST model. The results showed that: (1) The main types of land use were cultivated land, grassland, and woodland, accounting for more than 90% of the total area of the Qihe watershed. During the 16-year study period, cultivated land decreased obviously, and grassland, water, and construction land all increased. (2) The soil erosion modulus decreased from 154.27 t/(hm2·a) in 2000 to 32.09 t/(hm2·a) in 2015, indicating that the average soil erosion modulus decreased obviously from 2000 to 2015. The area rates of land with strong erosion, extreme erosion, and severe erosion decreased from 9.04%, 12.19% and 25.96% to 7.17%, 6.36% and 4.21%, respectively, while those of land with slight erosion, mild erosion, and moderate erosion increased from 24.31%, 16.96% and 11.57% to 41.89%, 27.71% and 12.68%, respectively. The measures of returning farmland to forest and grassland have optimized the land use pattern, promoted vegetation restoration, and played a significant role in soil erosion control. (3) The volumes of water supply in the watershed increased firstly and then decreased during 2000-2015, and reached the peak of 179 million m3 in 2005. The volumes of water supply in two adjacent periods were different. The increased areas and volumes of water supply were more than decreased areas and volumes from 2000 to 2005, showing that the water supply capacity was enhanced. However, the water supply capacity weakened during 2005-2010 and 2010-2015, with the latter period seeing a smaller reduction. The increase of forest land and grassland area resulted in the decrease of water supply and the enhancement of soil water conservation capacity. Soil erosion and water supply are important indicators representing mountain ecological vulnerability. It is important to take concrete measures in soil and water conservation so as to enhance the service ability of mountain ecosystem.

Keywords：InVEST;land use;erosion modulus;water supply;Qihe Watershed

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何莎莎, 叶露培, 朱文博, 崔耀平, 朱连奇. 太行山淇河流域2000-2015年土壤侵蚀和水源供给变化研究[J]. 地理研究, 2018, 37(9): 1775-1788 https://doi.org/10.11821/dlyj201809010
HE Shasha, YE Lupei, ZHU Wenbo, CUI Yaoping, ZHU Lianqi. Soil erosion and water supply change in Qihe watershed of Taihang Mountains from 2000 to 2015[J]. Geographical Research, 2018, 37(9): 1775-1788 https://doi.org/10.11821/dlyj201809010

1 引言

山地生态系统较为脆弱,是全球变化的发动机和信号放大器[1,2,3]。在全球气候变化背景下,山地生态系统的水土要素及耦合过程将发生相应的改变,同时对山地植被类型及物种多样性也将产生重要影响[4,5,6]。山地生态系统结构的变化也在一定程度上改变着其维持人类福祉和社会发展的服务功能及能力[7,8]。如何科学分析山地生态系统的变化过程,探讨其对生态过程及服务能力影响的机理,评估其对人类社会及自然生态系统的影响,实现社会经济的可持续发展已成为社会科学、地理学和生态学研究的热点问题之一[9,10,11]。
伴随经济社会的快速发展,近年来山地生态环境发生了显著变化,主要表现在植被覆盖面积减小、土地荒漠化、水土流失严重和自然灾害加剧等[12,13]。自Daily等提出生态系统服务理论框架以来,学界对生态系统服务变化开展评估研究的方法和模型需求及日俱增;生态系统服务研究取得了重要进展,但同时也存在着理论和方法上的问题制约,特别是生态系统结构的空间异质性所引起的生态系统服务的空间差异性就成为评估理论和技术方法提高的重要限制因素[14,15,16,17]。以遥感和社会经济数据、GIS技术等支持的生态系统服务评估模型在评价生态系统服务价值及其空间差异性方面正发挥着越来越重要的作用,InVEST（integrated valuation of ecosystem services and trade-offs）模型将生态系统服务的时空变化可视化,且该模型数据导入少、输出多,同时还能进行多服务功能的模块化和多层次分析,因此而得到广泛应用[18,19]。水源供给能力和土壤侵蚀强度是综合反映区域生态系统服务能力的重要指标[20,21]。国内****利用InVEST模型研究了山地生态系统变化背景下土壤侵蚀和水资源供给变化的规律[22,23]。山地生态系统类型结构和格局复杂,空间异质性突出,揭示山地生态系统服务的影响因素,预估未来山区生态系统服务演化趋势是山地生态系统研究的重点方向。本文选择太行山典型地区（淇河流域）为研究区,根据遥感卫星影像,利用InVEST模型研究山地生态系统变化对水源供给能力和土壤侵蚀强度影响及其空间异质性规律,分析土地利用/覆被变化的生态效应,以期为太行山淇河流域生态系统可持续利用和生态环境规划提供理论依据与决策参考。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究区概况

淇河流域位于太行山南段与华北平原的过渡地带,发源于山西省的陵川县方脑岭,流经河南省林州、鹤壁、淇县、浚县至小河镇注入卫河,全长165 km[24];介于35o32′~36o15′N,113o15′~114o23′E之间,面积约2227 km2,具有山地、低山丘陵、平原等多种地貌类型,海拔31~1862 m。其中山地占流域总面积的96%,属山区性河流,是第二阶梯向第三阶梯过渡的区域,由西向东逐渐降低（图1）[24]。暖温带半湿润大陆性季风气候,四季分明,年平均降水量617.8 mm,降水集中在7-9月,占全年降水量的50%以上,是我国暴雨中心之一[25]。特殊的自然地理条件造成南北植物兼容,呈多样性分布,是生物多样性的典型地带[26]。地形起伏较大,降水比较集中,使得淇河流域水土保持面临着严峻的形势。
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图1研究区地理位置及地形
-->Fig. 1The location and topography of the study area
-->

2.2 研究数据

土地利用/覆被变化（LUCC）的数据是利用LANDSAT5多波段遥感影像通过人机交互目视解译,并辅以人工实地勘察得到;1:100万土壤图是从国家地球系统数据共享平台——黄河下游科学数据中心（http://henu.geodata.cn）获得;DEM数据来源于地理空间数据云平台（http://www.gscloud.cn）;气候数据来源于河南省气象局和中国气象科学数据共享服务网（http://cdc.cma.gov.cn）;流域边界在ArcGIS 10.2平台通过对DEM进行水文分析提取而得。

2.3 研究方法

2.3.1 土壤侵蚀 InVEST模型中SDR（sediment delivery ratio model）以通用土壤流失方程（USLE）为基础加以修正,结合土地利用/覆被（LUCC）、土壤属性、数字高程模型（DEM）和降水等数据信息,以栅格为计算单元运行模型,并产生基于流域和栅格单元的两种评估结果。
USLE=R×K×L×S×C×P（1）
式中：R表示降雨侵蚀力因子;K表示土壤可蚀性因子;L表示坡长因子;S表示坡度因子;C表示植被覆盖因子;P表示水保措施因子。降雨侵蚀力R是由周边县市气象站点数据经过计算后采用Kriging插值,再运用Wischmeier的月尺度经验模型进行计算得到[27];土壤可蚀性因子K是通过国家地球系统数据共享平台——黄河下游科学数据中心（http://henu.geodata.cn）1:100万土壤数据集,采用Williams等提出的EPIC模型进行计算[28];植被覆盖因子C采用蔡崇法的计算方法[29];水土保持措施因子P参考以往相关研究[30,31]结合当地土地利用及农事活动情况确定（表1）。
Tab. 1
表1
表1土地利用类型C值和P值
Tab. 1C and P values of different land use types
土地利用类型2000年植被覆盖因子C2005年植被覆盖因子C2010年植被覆盖因子C2015年植被覆盖因子C水土保持措施因子P
耕地0.060.050.060.050.35
草地0.090.090.040.041
林地0.040.050.060.031
建设用地00000
水域00000
未利用土地11111


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降雨侵蚀力R是模型中的首要因子,是评价降雨引起土壤分离和搬运的动力指标,反映了降雨条件对土壤侵蚀的潜在影响[32]。通过各种算法的比较及数据获取情况,本研究选择Wischmeier的月尺度计算模型,采用2000-2015年淇河流域周边站点逐月降雨量数据,经空间插值生成R图层。
R=∑i=112[1.735×10(1.5lgPi2P-0.8188)]×17.02（2）
式中：P表示年平均降雨量（mm）;Pi表示月降雨量（mm）。公式中R单位是100ft·t·in/(ac·h·a),该单位需乘以系数17.02,转换成国际单位MJ·mm/(hm2·h·a)。
土壤可蚀性因子K反映了土壤本身性质不同所引起的侵蚀量差异,本研究采用Williams等提出的EPIC模型,该方法采用土壤颗粒组成数据和土壤有机碳数据进行计算,得到土壤可蚀性因子K图层。
K=0.1317×0.2+0.3×exp-0.0256SAN(1-SIL100)SILCLA+SIL0.3×1-0.25×CC+exp(3.72-2.95C)1-0.7×SN1SN1+exp(22.9SN1-5.51)SN1=1-SAN100（3）
式中：K表示土壤可蚀性（t·hm2·h·hm-2·MJ-1·mm-1）;SAN表示沙粒含量值大小（%）;SIL表示粉粒含量值大小（%）;CLA表示粘粒含量值大小（%）;C表示有机碳含量值大小（%）; SN1=1-SAN/100;0.1317为美制单位转换为国际单位的系数。
植被覆盖因子C与土地利用类型、植被覆盖率密切相关,是控制土壤侵蚀的积极因素。本研究采用蔡崇法的研究方法,得到不同土地利用类型的C值（表1）。其计算公式为：
fc=NDVI-NDVIminNDVImax-NDVImin（4）
C=1fc=0
C=0.6508-0.3436logfc0<fc<78.3%
C=0fc>78.3%（5）
式中：fc表示植被覆盖率;NDVI为归一化植被指数,本研究的植被数据是采用中等分辨率的MODIS NDVI数据,应用2000-2015年当年7月份的数据,其空间分辨率为250 m×250 m;NDVImin为植被指数最小值;NDVImax为植被指数最大值;C表示植被覆盖因子。
2.3.2 水源供给 本文选用InVEST模型3.2版本的产水量模块进行水源供给分析,该模块是基于水量平衡原理根据Budyko曲线[33]和年降雨量计算。
Yxj=1-AETxjPxj×Pxj（6）
AETxjPxj=1+ωxjRxj1+ωxjRxj+1Rxj（7）
ωxj=ZAWCxjPxj（8）
Rxj=Kxj×ET0Pxj（9）
式中：Yxj是第j类土地利用类型、栅格x的产水量;Pxj是第j类土地利用类型、栅格x的年降雨量;AETxj是第j类土地利用类型、栅格x的年实际蒸散量;ωx表示植被年需水量与降水量的比值;Rxj是第j类土地利用类型、栅格x的Budyko无量纲干燥指数;AWCxj是第j类土地利用类型、栅格x的土壤有效含水量（植物可利用水含量）,运用周文佐等提出的非线性拟合土壤AWC估算模型计算[34];Kxj是第j类土地利用类型、栅格x的植被蒸散系数,本文应用FAO提出的适合于自然植被非完全覆盖条件下植物系数的计算方法估算不同植被覆盖的蒸散系数[35];ET0是第j类土地利用类型、栅格x的潜在蒸散量;Z为季节性因子,范围是1~30,经模型校验本文Z值设为20.25。
AWC(%)=54.509-0.132×SAN%-0.003×(SAN%)2-0.055×SIL%-0.006×(SIL%)2-0.738×CLA%+0.007×(CLA%)2-2.688×C%+0.501×(C%)2（10）
式中：SAN是沙粒含量（%）;SIL是粉粒含量（%）;CLA是粘粒含量（%）;C是有机碳的含量（%）。

3 结果分析

3.1 土地利用变化

2000-2015年淇河流域主要土地利用类型为耕地、草地和林地,共占流域总面积的90%以上（表2）。16年间淇河流域各土地利用类型均发生了不同程度的变化：其中耕地面积显著减少,减少面积约占17.75%（130.32 km2）;草地和水域面积大幅增加,分别增加12.70%（88.17 km2）和55.03%（19.79 km2）;建设用地扩张明显,面积增加约54.20%（42.80 km2）;而占流域面积约30%的林地变化不大。
Tab. 2
表2
表2淇河流域2000-2015年土地利用结构及其变化趋势
Tab. 2The land use structure and its variation tendency in Qihe watershed from 2000 to 2015
2000年2015年2000-2015年
面积(km2)比例(%)面积(km2)比例(%)变化量(km2)变化率(%)
耕地734.3732.97604.0527.12-130.32-0.18
林地683.3530.68662.2229.73-21.13-0.03
草地694.4131.18782.5935.1488.170.13
水域35.961.6255.752.5019.790.55
建设用地78.973.55121.775.4742.800.54
未利用地0.110.0050.80.0360.696.26


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2000-2015年除林地基本无变化外,其他用地类型转换频繁（表3）。16年间耕地大面积减少,净减少130.32 km2,主要流向草地（110.73 km2）、林地（48.09 km2）和建设用地（32.95 km2）;草地面积变化最大,增加了约88.17 km2,建设用地、水域面积及比例均有较大幅度增加,分别净增加42.80 km2（54.20%）、19.79 km2（55.03%）。综合分析来看,16年水域面积的增加对流域植被的生长和农业生产起到了改善作用;草地面积的增加表明淇河流域退耕还草政策效果明显。同时,城镇建设用地需求的持续增长则是以减少耕地面积为代价,在推进林草恢复建设的同时,对耕地保护政策的落实有待加强。
Tab. 3
表3
表32000-2015年淇河流域土地利用转移矩阵（km2）
Tab. 3The diverting matrix of soil erosion intensity in Qihe watershed from 2000 to 2015 (km2)
类型草地耕地建设用地林地水域未利用地2015年面积
草地551.73110.731.98118.030.130782.59
耕地35.24535.826.7625.540.680.01604.05
建设用地17.9132.9568.842.010.020.03121.77
林地76.0148.090.63537.450.050662.22
水域13.336.390.710.2235.09055.75
未利用地0.200.380.050.0900.070.80
2000年面积694.41734.3778.97683.3535.960.112227


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Tab. 3
表3
表32000-2015年淇河流域土地利用转移矩阵（km2）
Tab. 3The diverting matrix of soil erosion intensity in Qihe watershed from 2000 to 2015 (km2)
类型草地耕地建设用地林地水域未利用地2015年面积
草地551.73110.731.98118.030.130782.59
耕地35.24535.826.7625.540.680.01604.05
建设用地17.9132.9568.842.010.020.03121.77
林地76.0148.090.63537.450.050662.22
水域13.336.390.710.2235.09055.75
未利用地0.200.380.050.0900.070.80
2000年面积694.41734.3778.97683.3535.960.112227


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图22000-2015年淇河流域土壤侵蚀模数分布图
-->Fig. 2Distribution map of the soil erosion modulus in Qihe watershed during 2000-2015
-->

3.2 土壤侵蚀强度变化

3.2.1 土壤侵蚀强度的时间变化 将土地利用/覆被变化（LUCC）、降雨侵蚀力因子（R）、土壤可蚀性因子（K）图和DEM转化为统一分辨率,运用InVEST模型借助ArcGIS得到2000-2015年淇河流域土壤侵蚀模数分布图（图2）。结果表明：2000-2015年淇河流域土壤侵蚀强度降低趋势明显,2000年土壤侵蚀模数为154.27 t/（hm2·a）,2005年降低到87.65 t/（hm2·a）,2010年降低到58.35 t/（hm2·a）,2015年则降低至32.09 t/（hm2·a）。淇河流域上游平顺县土壤侵蚀模数平均为37.91 t/（hm2·a）[36],与本研究总体水平非常接近。珊溪水库流域2013年平均土壤侵蚀模数30.86 t/（hm2·a）[37],珊溪水库流域上中游为中低山区,下游为低山丘陵及河谷平原,地貌类型与淇河流域相似,年均土壤侵蚀模数与该研究结果相近,可确信研究结果可靠。2000年汛期研究区暴雨频繁,是历史上出现连续3天以上暴雨日次数最多的年份之一,且降水时间分布不均,由于暴雨冲刷,土壤侵蚀模数明显偏大,不具有代表性。在各期降雨量有显著差异的情况,为了排除只是降雨变化导致土壤侵蚀模数降低的结果,将降雨因子置为常量,各期降雨以2015年为准,重新计算各时期的侵蚀模数。由结果可知：2000年土壤侵蚀模数为59.73 t/（hm2·a）,2005年土壤侵蚀模数为54.30 t/（hm2·a）,2010年降低到41.86 t/（hm2·a）,2015年是32.09 t/（hm2·a）,2000-2015年淇河流域土壤侵蚀模数整体下降。对比结果表明：侵蚀模数的降低不只是降雨变化的结果,但是在全球变化背景下,尽管生态环境质量不断提高,频繁发生的极端天气事件仍然是加重土壤侵蚀的重要诱因。
根据水利部颁布的《（SL190-2007）土壤侵蚀分类分级标准》,将土壤侵蚀强度划分为微度、轻度、中度、强度、极强和剧烈侵蚀等6个级别[38]。淇河流域各侵蚀强度级别所占百分比如表4所示。从表4可知,2000-2015年研究区强度侵蚀降幅20.71%,极强侵蚀和剧烈侵蚀分别降幅47.83%和83.78%;研究区微度侵蚀增幅72.35%,轻度侵蚀增幅63.38%,中度侵蚀增幅9.62%。变化总趋势是强度侵蚀到剧烈侵蚀强度所占面积向土壤侵蚀的低级别转移。植被覆盖率对土壤侵蚀强度有较大影响,由归一化植被指数NDVI计算得到植被覆盖率fc（图3）可知：2000-2015年植被覆盖率微弱增加,土壤侵蚀强度下降明显,这表明淇河流域的退耕还林政策取得显著成效。
Tab. 4
表4
表42000-2015年淇河流域不同土壤侵蚀强度面积的百分比变化（%）
Tab. 4The variation of the area ratio of each soil erosion intensity in Qihe watershed from 2000 to 2015 (%)
侵蚀强度微度轻度中度强度极强剧烈
2000年24.3016.9611.579.0312.1925.95
2005年32.6818.8212.618.6411.0816.17
2010年33.3924.0613.548.859.9510.21
2015年41.8827.7112.687.166.364.21


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图32000-2015年淇河流域植被覆盖率
-->Fig. 3The vegetati on coverage rate in Qihe watershed from 2000 to 2015
-->

3.2.2 土壤侵蚀强度的空间变化 根据图2可知：淇河流域2000-2015年的土壤侵蚀空间分布一致,流域内微度侵蚀区主要分布在中下游,该区域是地形起伏度较小的低海拔区;轻度、中度、强度、极强和剧烈侵蚀区域主要分布在中上游高海拔区;极强和剧烈侵蚀区域主要分布在地形起伏度较大区域。土壤侵蚀强度随着地形起伏度的增大而加剧,表明地形起伏度对土壤侵蚀强度变化有重要影响。
对不同侵蚀等级的面积数据进行统计,得到2000-2015年淇河流域土壤侵蚀强度转移矩阵（表5）。由表可知：2000-2015年淇河流域的土壤侵蚀在轻度、中度、强度、极强和剧烈侵蚀等级上转化明显。轻度侵蚀转化为微度侵蚀的占79.53%,中度侵蚀72.50%转化为轻度侵蚀,强度侵蚀转化为轻度侵蚀占86.02%,极强侵蚀中转化为轻度侵蚀和中度侵蚀分别占比51.99%和40.54%,剧烈侵蚀中有25.81%、25.44%、23.80%分别转化为中度侵蚀、强度侵蚀和极强侵蚀。2000-2015年,淇河流域的强度以上侵蚀面积所占比例明显减少,微度和轻度侵蚀面积大幅增加,研究区土壤侵蚀状况整体改善。
Tab. 5
表5
表52000-2015年淇河流域土壤侵蚀强度转移矩阵（km2）
Tab. 5The diverting matrix of soil erosion intensity in Qihe watershed from 2000 to 2015 (km2)
微度轻度中度强度极强剧烈2015年总计
微度539.13300.3961.9211.296.8813.19932.80
轻度1.4177.15186.80173.05141.1737.56617.14
中度0.2908.8314.08110.07149.19282.46
强度0.260.0202.739.49147.08159.58
极强0.140.090.0103.80137.61141.65
剧烈0.060.070.110.030.1293.4593.84
2000年总计541.29377.72257.67201.18271.53578.08


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3.3 水源供给服务变化评估

由于InVEST模型产水量模块中没有考虑地下水交换、植物叶片类型等因素对供水服务的影响,模型运行结果与实际存在一定偏差[23]。受到小尺度研究资料的限制,仅获取研究区内新村水文站部分径流数据,本文选用2003-2007年径流量做均值,与2005期产水量对比,研究结果仅偏大5.03%。说明本研究结果可靠。
3.3.1 水源供给空间分布变化分析 借助ArcGIS将降雨量、参考作物蒸散量、植物有效含水量、根系限制层深度等数据统一分辨率后,运用InVEST模型得到太行山淇河流域2000年、2005年、2010年和2015年四期的水源供给量。参考李盈盈[39]、徐建宁[40]、郜红娟[41]等在陕西子午岭、小江流域、乌江流域有关水源供给分级标准,并结合研究区水源供给量分布情况,划分为三个等级：0~5 mm、5~20 mm、>20 mm（图4）。可以看出四期水源供给量空间分布基本一致：大部分地区水源供给量偏低,主要集中在0~20 mm;水源供给量高值区（>20 mm）主要分布在淇河流域建设用地较多的东南部与西北部,主要包括林州、辉县、淇县和浚县等地。这些地区年均降雨量高,且建设用地和耕地所占比例较高、植被覆盖度低造成蒸散量偏低,因此水源供给能力较高。
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图42000-2015水源供给空间分布图
-->Fig. 4Spatial distribution of water supply during 2000-2015
-->

对2000-2015年四期水源供给量数据按0~5 mm、5~20 mm、>20 mm分为三级进行分区统计,得出淇河流域16年间水源供给量的区域差异（表6）。表6可知2000-2005年供给量>20 mm的地区面积明显增加,供给量在0~5 mm与5~20 mm的比例虽有减少,但减少的面积较小,因此该期间研究区水源供给能力逐渐增强;2005-2010年供给量在5~20 mm的地区面积增加,>20 mm的地区面积显著减少,而水源供给量的减幅大于同期增幅,因此研究区在该期间水源供给能力逐渐减弱;2010-2015年供给量在0~5 mm及>20 mm的地区增加的幅度与同期5~20 mm减少的幅度基本持平,因此在该期间研究区水源供给量变化不明显。
Tab. 6
表6
表62000-2015年淇河流域不同等级水源供给量面积变化及百分比
Tab. 6The variation and percentage of water supply in different grades of Qihe watershed from 2000 to 2015
分级
（mm）		2000-2005年水源供给量变化2005-2010年水源供给量变化2010-2015年水源供给量变化
面积(km2)比例（%）面积（km2）比例（%）面积（km2）比例（%）
0~5-37.41-1.6842.531.91315.8014.18
5~20-345.37-15.51319.4414.36-324.45-14.57
>20382.8217.19-362.33-16.278.990.39


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3.3.2 水源供给量变化分析 基于InVEST模型分别估算了淇河流域2000年、2005年、2010年和2015年不同时期的水源供给总量与平均水源供给量（表7）。由表7可知,水源供给总量分别是1.48×108 m3、1.79×108 m3、1.49×108 m3和1.48×108 m3;平均水源供给量分别是68.01 mm、82.53 mm、68.82 mm和68.13 mm,整体呈现先增加后减小的变化趋势。2000-2005年平均供给量增加14.52 mm,变化率增加21.34%,水源供给总量增加0.32×108 m3,变化率增加21.77%;2005-2010年平均供给量减少13.71 mm,变化率减少16.61%,水源供给总量减少0.31×108 m3,变化率减少18.44%;2010-2015年平均供给量减少0.69 mm,变化率减少1.01%,水源供给总量减少0.01×108 m3,变化率减少0.02%。
Tab. 7
表7
表72000-2015年淇河流域水源供给量整体变化
Tab. 7The overall change of water supply in Qihe watershed from 2000 to 2015
2000年2005年2010年2015年2000-2005年2005-2010年2010-2015年
变化量变化率(%)变化量变化率(%)变化量变化率(%)
总量/108m31.481.791.491.480.3221.77-0.31-18.44-0.01-0.02
平均/mm68.0182.5368.8268.1314.5221.34-13.71-16.61-0.69-1.01


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图5分别为2000-2005年、2005-2010年和2010-2015年淇河流域水源供给量变化图。从图可看出,2000-2015年整个研究区的水源供给量呈现有增有减的变化现象,说明研究区生态系统水源供给能力在一些地区增强,有些地方相对减弱。2000-2005年淇河流域水源供给量大部分地区呈增加趋势,减少量大的区域主要沿干流分布,供给量增加的地区占研究区面积的97.94%。增加0~5 mm之间的占49.31%,增加5~10 mm之间的占23.54%,增加>10 mm的占25.09%,供给量增加比例较大的范围是0~5 mm;2005-2010年淇河流域大部分地区水源供给量减少,占研究区总面积的73.5%,而增加量的区域主要分布在淇河流域上游,约占26.5%。减少在0~50 mm的占60.89%,减少大于50 mm的占12.61%,而增加在0~50 mm的占24.46%,增加>50 mm的仅占2.04%,可见2005-2010年研究区水源供给能力降低,减少比例较大的范围是0~50 mm;2010-2015年淇河流域供给量减少在0~50 mm的占64.53%,增加量在0~50 mm的占25.71%,而增加量大的地区主要分布在东南部建设用地集中的地区。
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图52000-2015年淇河流域水源供给量空间变化图
-->Fig. 5The spatial variation of water supply in Qihe watershed from 2000 to 2015
-->

4 结论与讨论

淇河流域是太行山东南部余脉的小部分,地貌类型以中低山为主,在InVEST模型基础上对研究区土壤侵蚀和水源供给进行评估,结果表明淇河流域土壤侵蚀模数为32.09 t/（hm2·a）,属中度侵蚀,年均水源供给量在68.01~82.53 mm之间。
焦金鱼等[42]利用RUSLE对祖厉河流域土壤侵蚀状况进行评估,得到祖厉河流域2015年年平均侵蚀模数为37.13 t/（hm2·a）,属于中度侵蚀;张超等[43]利用USLE模型估算渝东北生态涵养发展区土壤侵蚀现状,得到研究区平均土壤侵蚀模数为30.15 t/（hm2·a）,属于中度侵蚀;本文与其他山区流域比较,研究结果一致。陈思旭等[44]基于RUSLE模型对湖南、江西、浙江和福建等4个省份的土壤侵蚀状况进行定量研究,结果表明研究区平均土壤侵蚀模数为4.22 t/（hm2·a）,水土保持良好,属于微度侵蚀;赵明松等[45]基于RUSLE,定量分析了安徽省土壤侵蚀空间分布特征,结果表明安徽平均土壤侵蚀模数为2.45 t/（hm2·a）,且淮北与沿淮平原侵蚀最弱,平均侵蚀模数均不足1 t/（hm2·a）,属于微度侵蚀。结果表明：山区与丘陵平原区相比,土壤侵蚀比较强烈。与其他相似流域土壤侵蚀模数的时间变化进行比较：赵文启等[46]对黄河一级支流延河流域的羊圈沟小流域进行土壤侵蚀效应评估得到1984年、1996年、2006年、2012年和2014年的平均侵蚀模数分别为153.28 t/（hm2·a）、122.66 t/（hm2·a）、72.20 t/（hm2·a）、33.09 t/（hm2·a）、32.70 t/（hm2·a）,流域总体土壤侵蚀模数呈减少趋势;闫瑞等[47]对北洛河上游流域侵蚀产沙模拟研究得到1990年、2000年和2010年的平均土壤侵蚀模数依次为181.90 t/（hm2·a）、74.09 t/（hm2·a）、28.58 t/（hm2·a）,流域总体土壤侵蚀模数明显降低。与该研究结果一致,表明植被覆盖度在土壤侵蚀过程中起到了重要作用。Wang S等[48]对黄土高原侵蚀产沙变化过程研究得到土地利用变化在土壤侵蚀过程中起到了主导作用,进一步证明研究结果可靠,退耕还林、还草措施优化了土地利用格局,促进植被恢复,对治理土壤侵蚀起到了显著效果。
由于InVEST模型中产水量模块未考虑地形地貌等因素,主要受降雨和蒸散的影响,导致在不同山地、平原等地貌类型中表现一定差异性。淇河流域年均降雨量为500~600 mm,年均水源供给量为68.01~82.53 mm,表现为降雨量小水源供给量小。从低海拔山地分析来看,吴瑞等[49]基于InVEST模型分析官厅水库流域产水和水质净化服务时空变化,结果表明多年平均降水量为400~600 mm,年均水源供给量在30~60 mm之间,与本文结果相近;从高海拔山地研究来看,黄从红[50]对宝兴县1994-2007年水供给服务时空格局分析可知年降雨量基本维持在900~11000 mm,年均水源供给量在600~800 mm间,降雨量大水源供给量大;从平原地貌对比来看,孙艳伟等[51]通过对于桥水库流域生态系统的评估,得到于桥水库年平均降水量和平均水源供给量分别是748.5 mm和151.6 mm。由此可知,低海拔山地由于降雨量小造成水源供给弱,但山地降水随海拔升高而增加,高海拔山地降雨量大于平原。因此,从整体来说山地的水源供给能力比平原高。降水强度和降水量对山区土壤侵蚀和水源供给有严重的影响,极易造成水土流失,说明山地生态系统比较脆弱,应制定合理的水土保持措施及政策以增强山区生态系统的服务能力。
本文采用InVEST模型对太行山淇河流域2000-2015年来生态系统主要服务的变化进行了评估,得出如下主要结论：
（1）2000-2015年淇河流域主要土地利用类型为耕地、草地和林地,共占流域总面积的90%以上。16年间淇河流域各土地利用类型均发生了不同程度的变化：其中耕地面积减少130.32 km2;草地和水域面积分别增加了88.17 km2和19.79 km2;建设用地面积增加了42.80 km2;而林地变化不大。
（2）2000-2015年淇河流域年平均土壤侵蚀模数减少趋势明显,2000年为154.27 t/（hm2·a）,2015年减少到32.09 t/（hm2·a）,降幅为79.20%,土地利用类型结构调整、退耕还林措施使研究区大部分区域土壤侵蚀强度由高级别向低一级转移。土壤侵蚀面积分布比例变化明显,强度侵蚀、极强侵蚀和剧烈侵蚀由9.03%、12.19%、25.96%分别减少为7.17%、6.36%、4.21%,微度侵蚀、轻度侵蚀和中度侵蚀由24.31%、16.96%、11.57%增加到41.89%、27.71%、12.68%。
（3）淇河流域近16年水源供给量整体呈现先增加后降低的趋势,在2005年达到峰值,高达1.79亿m3。淇河流域各年水源供给量的空间分布格局相似,水源供给量最高值均出现在流域下游;近16年研究区不同区域相邻两期水源供给量增减变化不一,2000-2005年水源供给量增加的面积大于减少的面积,其水源供给的量值也呈增加趋势,水源供给能力整体增强;而2005-2010年、2010-2015年的水源供给能力随之减弱,其中,2010-2015年水源供给减少的较小。
本文初步分析了16年来淇河流域生态系统服务变化的规律和区域差异,探讨了其变化的主要影响因子和变化过程,但对未来全球变化的背景下生态系统服务变化的趋势与主要影响因子的作用机理有待进一步研究。
The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献 原文顺序
文献年度倒序
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被引期刊影响因子

[1]孙建, 程根伟. 山地垂直带谱研究评述
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山地垂直带谱研究是地学地域分异规律研究的重要内容之一,垂直带谱受土壤、气候和生物条件的 影响,呈现不同的分布特征.在气候变化的影响下,垂直带谱也发生着剧烈的变化,并对气候变化起指示作用.本文通过梳理山地垂直带谱研究的主要历程,就山地 垂直带谱的成因和格局以及研究方法的革新进行了探讨,并对我国的山地垂直带谱研究以及落基山脉和阿尔卑斯山脉等其他地域的研究状况进行综合论述.分析认为 利用现有的观测数据,如气象、生物、土壤和地形等方面资料,研究山地垂直带谱的演替过程以及格局变化,关注未来气候变化情景下垂直带谱对于生态安全和环境 保护显得尤为重要.同时,多学科的介入和交叉知识的融合对山地垂直带谱研究有着重要的意义,如研究带谱的形成,需要对地质构造、气象成因、植物生理、土壤 生态等各方面的知识,在大尺度的研究中,遥感技术以及计算机信息工程要纳入其中.目前山地垂直带谱的理论基础也无法满足科学研究的需求,理论化研究需要进 一步推进.综述期望为我国山地科学研究、综合地域分异、地理区划和环境变化研究提供-定的参考.
[Sun Jian, Cheng Genwei.Mountain altitudinal belt: A review
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山地景观的垂直梯度大约是水平梯度的1000倍,仅利用景观格局指数很难反映垂直梯度上的规律性.山地垂 直带是表征景观垂直分异的经典地学模型,在地理学和生态学研究中具有不可忽视的地位,但表达模式的离散性、垂直带界线的不准确性等限制了其在准确描述局域 尺度景观格局、解释生态过程方面的作用.本文总结了有关山地垂直带的国内外研究现状和存在的问题,提出利用现代信息技术建立全方位的、连续的"山地景观信 息图谱",同时论述了构建山地景观信息图谱的思路、进展和展望,对于准确描述山地景观格局并解释特定的生态过程等具有一定的参考价值,有望促进山地生态学 研究方法的进一步完善.
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. Chinese Journal of Applied Ecology, 2009, 20(7): 1617-1624.]URLMagsci [本文引用: 1]摘要
山地景观的垂直梯度大约是水平梯度的1000倍,仅利用景观格局指数很难反映垂直梯度上的规律性.山地垂 直带是表征景观垂直分异的经典地学模型,在地理学和生态学研究中具有不可忽视的地位,但表达模式的离散性、垂直带界线的不准确性等限制了其在准确描述局域 尺度景观格局、解释生态过程方面的作用.本文总结了有关山地垂直带的国内外研究现状和存在的问题,提出利用现代信息技术建立全方位的、连续的"山地景观信 息图谱",同时论述了构建山地景观信息图谱的思路、进展和展望,对于准确描述山地景观格局并解释特定的生态过程等具有一定的参考价值,有望促进山地生态学 研究方法的进一步完善.
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山地是一个生态复杂系统 ,它具有特定的结构和功能 ,拥有丰富的生物多样性资源、水资源、矿产资源和旅游资源。开展山地生态学研究对阐明山地系统的结构与功能、山地的生态现象与过程 ,以及合理开发利用和保护山地资源都有极为重要的意义。本文在简要分析山地地形的主要要素对生态因子影响的基础上 ,对山地的生态效应进行了归纳 ,探讨了山地生态学应包含的主要研究内容。作者认为 ,在山区 ,地形地貌是形成山地结构和功能以及各种生态现象和过程的最根本因素 ,它通过改变地表的光、热、水、土、肥等生态因子而发生作用。因此 ,山地生态学应把地形地貌与各种生态现象和过程的相互作用作为其核心的研究内容。作者提出 ,山地生态学研究主要包括 :山地生态复杂性与生物多样性、山地气候变化、山地生态工程、山区可持续发展综合研究以及山地生态学研究技术与方法论等内容。
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承载力是度量区域可持续发展的重要参量。本文辨析了资源环境承载力、区域承载力和生态承载力概念的内涵差异,回顾了资源环境承载力的研究历程,探讨了山区资源环境承载力研究中存在的问题。研究认为,目前国内外对山区资源环境综合承载力的研究仍显不足,其系统性有待于深化。主要问题在于：理论体系尚不成熟,仍待继续完善;研究方法和技术手段不足,影响理论发展;多于静态评价分析,少于动态预测研究;山区资源环境承载力研究套用平原研究模式,未充分贴合山区自身特点。基于前瞻性,资源环境承载力研究需要进一步完善理论体系,深入探索其定量研究的技术和方法,充分重视山区资源环境承载力所具有的＂国家性＂特征,深刻认识山区少数民族文化因素对资源环境承载力的影响,更好地把握山区资源环境承载力的空间分异特征,从而使资源环境承载力研究成果更具有指导性。
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借助地理信息系统（GIS）和遥感技术（RS）对井冈山自然保护区2000-2010年生态系统功能和生态系统服务价值进行研究，为能更好地保护自然保护区环境提供参考。结果表明：井冈山自然保护区的土地利用基本无明显变化，主要是林地中稀疏林地向有林地转化；植被覆盖度总体表现为增加的趋势，核心区和缓冲区增加5％，实验区基本保持不变；植被初级生产力核心区增加的幅度高于缓冲区和实验区，缓冲区和实验区也有不同程度的增加；水源涵养能力和土壤保持能力基本保持不变，水源涵养能力南部地区提高，北部地区由于受城镇建设的影响降低；生态系统服务价值也基本保持不变。
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生态系统服务功能及其价值评估研究是当前生态学研究的热点,对于 促进生态系统可持续管理具有重要作用.目前,在生态系统服务功能分类及价值评估方面,还没有形成比较系统的理论;在服务价值的评估方面,国内相关研究多数 套用现有的一般化计算公式对生态服务功能进行计算,缺少针对性和探索性.总结近年来笔者在这方面的研究得失,并综合前人的研究,将生态系统服务功能进行新 的分类,提出"核心"服务功能、"理论"服务价值与"现实"服务价值的概念,并以温州三垟湿地生态系统服务功能及其价值评估研究作为实例,论证所提出的新 概念.生态系统服务功能及价值评估研究的最终目的是为生态系统管理决策者提供信息,因此服务价值评估的意义不在于对每一项服务功能价值的精确估算,甚至不 需要计算一个生态系统所有的服务功能价值,而应抓住一个或几个有计算依据的核心服务功能.提出理论服务价值概念的主要目的在于同现实服务价值的比较,量化 某服务功能的退化程度,明确后续生态恢复和重建的主要目标,并可在一定程度上作为生态恢复的重要指标.
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. Chinese Journal of Ecology, 2005, 24(11): 1314-1316.]https://doi.org/10.3760/j:issn:0254-1424.2004.06.007URL [本文引用: 1]摘要
生态系统服务功能及其价值评估研究是当前生态学研究的热点,对于 促进生态系统可持续管理具有重要作用.目前,在生态系统服务功能分类及价值评估方面,还没有形成比较系统的理论;在服务价值的评估方面,国内相关研究多数 套用现有的一般化计算公式对生态服务功能进行计算,缺少针对性和探索性.总结近年来笔者在这方面的研究得失,并综合前人的研究,将生态系统服务功能进行新 的分类,提出"核心"服务功能、"理论"服务价值与"现实"服务价值的概念,并以温州三垟湿地生态系统服务功能及其价值评估研究作为实例,论证所提出的新 概念.生态系统服务功能及价值评估研究的最终目的是为生态系统管理决策者提供信息,因此服务价值评估的意义不在于对每一项服务功能价值的精确估算,甚至不 需要计算一个生态系统所有的服务功能价值,而应抓住一个或几个有计算依据的核心服务功能.提出理论服务价值概念的主要目的在于同现实服务价值的比较,量化 某服务功能的退化程度,明确后续生态恢复和重建的主要目标,并可在一定程度上作为生态恢复的重要指标.
[10]黄桂林, 赵峰侠, 李仁强, 等. 生态系统服务功能评估研究现状、挑战和趋势
. 林业资源管理, 2012, (4): 17-23 .URL [本文引用: 1]

[Huang Guilin, Zhao Fengxia, Li Renqiang, et al.Evaluation of ecosystem services: Current status, challenges and prospects
. Forest Researces Management, 2012, (4): 17-23.]URL [本文引用: 1]
[11]温晓金, 杨新军, 王子侨. 多适应目标下的山地城市社会-生态系统脆弱性评价
. 地理研究, 2016, 35(2): 299-312 .URL [本文引用: 1]

[Wen Xiaojin, Yang Xinjun, Wang Ziqiao.Assessment on the vulnerability of social-ecological systems in a mountainous city depending on multi-targets adaption
. Geographical Research, 2016, 35(2): 299-312.]URL [本文引用: 1]
[12]朱连奇, 许立民. 全球变化对陆地生态系统的影响研究
. 地域研究与开发, 2011, 30(2): 161-165 .https://doi.org/10.3969/j.issn.1003-2363.2011.02.034URLMagsci [本文引用: 1]摘要
：This paper introduces the facts of global change, e.g., increasing of greenhouse gases concentration, climate warming, rising of sea level. On the basis of previous researches, proposed that global change is not only depended on physical variation, but also human activity is an important factor that can not be ignored, and also studied the effect of global change on grain production, husbandry, agricultural natural disasters, change of agroecosystem, forest ecosystem and biodiversity from hydrothermal balance, climate change, rapid desertification and decrease of biodiversity, analyzed regional variation of global change’s effect on terrestrial ecosystem, difference of terrestrial ecosystem’s response to global change, and discussed the future situation and task of the research of global change’s effects on terrestrial ecosystem.
[Zhu Lianqi, Xu Limin.Analysis of effects of global change on terrestrial ecosystem
. Areal Research and Development, 2011, 30(2): 161-164.]https://doi.org/10.3969/j.issn.1003-2363.2011.02.034URLMagsci [本文引用: 1]摘要
：This paper introduces the facts of global change, e.g., increasing of greenhouse gases concentration, climate warming, rising of sea level. On the basis of previous researches, proposed that global change is not only depended on physical variation, but also human activity is an important factor that can not be ignored, and also studied the effect of global change on grain production, husbandry, agricultural natural disasters, change of agroecosystem, forest ecosystem and biodiversity from hydrothermal balance, climate change, rapid desertification and decrease of biodiversity, analyzed regional variation of global change’s effect on terrestrial ecosystem, difference of terrestrial ecosystem’s response to global change, and discussed the future situation and task of the research of global change’s effects on terrestrial ecosystem.
[13]周侃, 樊杰. 中国欠发达地区资源环境承载力特征与影响因素: 以宁夏西海固地区和云南怒江州为例
. 地理研究, 2015, 34(1): 39-52 .URL [本文引用: 1]

[Zhou Kan, Fan Jie.Characteristics and influence factors of resources and environment carrying capacity in underdeveloped areas of China
. Geographical Research, 2015, 34(1): 39-52.]URL [本文引用: 1]
[14]戴尔阜, 王晓莉, 朱建佳, 等. 生态系统服务权衡: 方法、模型与研究框架
. 地理研究, 2016, 35(6): 1005-1016 .URL [本文引用: 1]

[Dai Erfu, Wang Xiaoli, Zhu Jianjia, et al.Methods, tools and research framework of ecosystem service trade-offs
. Geographical Research, 2016, 35(6): 1005-1016.]URL [本文引用: 1]
[15]谢高地, 甄霖, 鲁春霞, 等. 生态系统服务的供给、消费和价值化
. 资源科学, 2008, 30(1): 93-99 .URLMagsci [本文引用: 1]摘要
生态系统服务是生态经济学最为重要的概念之一，尽管20世纪90年代中期以来，生态系统服务及其价值化的研究已经成为生态学研究的一个热点领域，开展了一系列研究并取得了重要进展，但生态系统服务的供给-消费-价值化目前还没有形成成熟的理论基础。本文根据计量经济学理论和生态服务研究积累的理论成果，试图构建一个生态服务生产-消费-价值化的理论分析基础和方法框架，提出生态服务生产函数、生态服务成本函数可以被看成是生态服务生产的主要理论基础和分析方法；生态服务消费函数和生态服务效用函数可以被看成是生态服务消费的主要理论基础和分析方法，生态服务效用价值理论、生态服务生产者和消费者剩余理论、生态服务个人偏好与支付意愿理论可以被认为基本形成了生态服务价值化的理论基础和评估方法。
[Xie Gaodi, Zhen Lin, Lu Chunxia, et al.Supply, consumption and valuation of ecosystem services in China
. Resources Science, 2008, 30(1): 93-99.]URLMagsci [本文引用: 1]摘要
生态系统服务是生态经济学最为重要的概念之一，尽管20世纪90年代中期以来，生态系统服务及其价值化的研究已经成为生态学研究的一个热点领域，开展了一系列研究并取得了重要进展，但生态系统服务的供给-消费-价值化目前还没有形成成熟的理论基础。本文根据计量经济学理论和生态服务研究积累的理论成果，试图构建一个生态服务生产-消费-价值化的理论分析基础和方法框架，提出生态服务生产函数、生态服务成本函数可以被看成是生态服务生产的主要理论基础和分析方法；生态服务消费函数和生态服务效用函数可以被看成是生态服务消费的主要理论基础和分析方法，生态服务效用价值理论、生态服务生产者和消费者剩余理论、生态服务个人偏好与支付意愿理论可以被认为基本形成了生态服务价值化的理论基础和评估方法。
[16]赵同谦, 欧阳志云, 郑华, 等. 中国森林生态系统服务功能及其价值评价
. 自然资源学报, 2004, 19(4): 480-491 .https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-3037.2004.04.010URLMagsci [本文引用: 1]摘要
森林生态系统对维持我国自然生态系统格局、功能和过程具有特殊的生态意义.客观衡量森林生态系统的服务效能,对于森林资源保护及其科学利用具有重要意义.论文在分析森林生态系统服务功能的基础上,根据其提供服务的机制、类型和效用,把森林生态系统的服务功能划分为提供产品、调节功能、文化功能和生命支持功能四大类,建立了由林木产品、林副产品、气候调节、光合固C、涵养水源、土壤保持、净化环境、养分循环、防风固沙、文化多样性、休闲旅游、释放氧气、维持生物多样性13项功能指标构成的森林生态系统评价指标体系,并对其中的10项功能指标以2000年为评价基准年份进行了初步评价.结果表明,森林生态系统10类生态系统服务功能的总生态经济价值为14 060.05×108元/a,其中直接价值和间接价值分别为2 519.45×108元和11540.60×108元,间接价值是直接价值的4.6倍.研究认为,森林生态系统服务功能及其价值评价工作应进一步加强森林生态系统服务功能机制的基础研究和不同尺度下空间数据的耦合和应用方法研究.
[Zhao Tongqian, Ouyang Zhiyun, Zheng Hua, et al.Rorest ecosystem services and their valuation in China
. Journal of Natural Resources, 2004, 19(4): 480-491.]https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-3037.2004.04.010URLMagsci [本文引用: 1]摘要
森林生态系统对维持我国自然生态系统格局、功能和过程具有特殊的生态意义.客观衡量森林生态系统的服务效能,对于森林资源保护及其科学利用具有重要意义.论文在分析森林生态系统服务功能的基础上,根据其提供服务的机制、类型和效用,把森林生态系统的服务功能划分为提供产品、调节功能、文化功能和生命支持功能四大类,建立了由林木产品、林副产品、气候调节、光合固C、涵养水源、土壤保持、净化环境、养分循环、防风固沙、文化多样性、休闲旅游、释放氧气、维持生物多样性13项功能指标构成的森林生态系统评价指标体系,并对其中的10项功能指标以2000年为评价基准年份进行了初步评价.结果表明,森林生态系统10类生态系统服务功能的总生态经济价值为14 060.05×108元/a,其中直接价值和间接价值分别为2 519.45×108元和11540.60×108元,间接价值是直接价值的4.6倍.研究认为,森林生态系统服务功能及其价值评价工作应进一步加强森林生态系统服务功能机制的基础研究和不同尺度下空间数据的耦合和应用方法研究.
[17]徐丽芬, 许学工, 罗涛, 等. 基于土地利用的生态系统服务价值当量修订方法: 以渤海湾沿岸为例
. 地理研究, 2012, 31(10): 1775-1784 .https://doi.org/10.11821/yj2012100004URL [本文引用: 1]摘要
谢高地等的生态服务功能当量研究成果,在国内被广为应用。鉴于当前许多研究中直接引用而忽视区域差异的现象,本文旨在探索一套精度较高的基于当量的生态系统服务功能评价方法,进而应用于今后大、中尺度多时间序列的评价。修订方法可总结为:(1)以农田为基准的地区修订,采用研究区农田粮食单位面积产量与全国农田粮食单位面积产量的比值作为地区修订系数,将"中国生态系统单位面积生态服务价值当量表"修订为"研究区生态系统单位面积生态服务价值当量表",考虑到森林生态系统的复杂性,用生物量对森林生态系统的服务价值作进一步的修订;(2)基于植被覆盖度的单元格修订,采用NDVI数据,计算植被覆盖度系数,对农田、林地、草地生态系统进行逐单元格修订。实现生态服务功能评价从全国—地区—单元格逐级降尺度的修订,以保证生态服务价值当量在不同尺度下的可比性,亦能充分显示出生态服务价值的空间异质性。最后以渤海湾沿岸为例,采用该方法对研究区生态服务功能及其变化进行了相对评估,并采用敏感性指数方法进行了检验。本方法较适用于生态服务功能的时间序列对比分析,可以检测出区域内部生态服务功能的强度差异和时空变化。
[Xu Lifen, Xu Xuegong, Luo Tao, et al.Service based on land use: A case study of Bohai Rim
. Geographical Research, 2012, 31(10): 1775-1784.]https://doi.org/10.11821/yj2012100004URL [本文引用: 1]摘要
谢高地等的生态服务功能当量研究成果,在国内被广为应用。鉴于当前许多研究中直接引用而忽视区域差异的现象,本文旨在探索一套精度较高的基于当量的生态系统服务功能评价方法,进而应用于今后大、中尺度多时间序列的评价。修订方法可总结为:(1)以农田为基准的地区修订,采用研究区农田粮食单位面积产量与全国农田粮食单位面积产量的比值作为地区修订系数,将"中国生态系统单位面积生态服务价值当量表"修订为"研究区生态系统单位面积生态服务价值当量表",考虑到森林生态系统的复杂性,用生物量对森林生态系统的服务价值作进一步的修订;(2)基于植被覆盖度的单元格修订,采用NDVI数据,计算植被覆盖度系数,对农田、林地、草地生态系统进行逐单元格修订。实现生态服务功能评价从全国—地区—单元格逐级降尺度的修订,以保证生态服务价值当量在不同尺度下的可比性,亦能充分显示出生态服务价值的空间异质性。最后以渤海湾沿岸为例,采用该方法对研究区生态服务功能及其变化进行了相对评估,并采用敏感性指数方法进行了检验。本方法较适用于生态服务功能的时间序列对比分析,可以检测出区域内部生态服务功能的强度差异和时空变化。
[18]杨园园, 戴尔阜, 付华. 基于InVEST模型的生态系统服务功能价值评估研究框架
. 首都师范大学学报: 自然科学版, 2012, 33(3): 41-47 .https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-9398.2012.03.011URL [本文引用: 1]摘要
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****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.
[Yang Yuanyuan, Dai Erfu, Fu Hua.The assessment framework of ecosystem service value based on InVEST model
. Journal of Capital Normal University: Natural Science Edition, 2012, 33(3): 41-47.]https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-9398.2012.03.011URL [本文引用: 1]摘要
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****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.
[19]吴哲, 陈歆, 刘贝贝, 等. InVEST模型及其应用的研究进展
. 热带农业科学, 2013, 33(4): 58-62 .URL [本文引用: 1]

[Wu Zhe, Chen Xin, Liu Beibei, et al.Research progress and application of InVEST model
. Chinese Journal of Tropical Agriculture, 2013, 33(4): 58-62.]URL [本文引用: 1]
[20]张彪, 李文华, 谢高地, 等. 北京市森林生态系统的水源涵养功能
. 生态学报, 2008, 28(11): 5619-5624 .https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-0933.2008.11.046URL [本文引用: 1]摘要
以北京市森林资源第6次二类调查数据为基础,采用区域水量平衡法和土壤蓄水能力评估了森林水源涵养的功能,并重点分析了不同类型和区位条件下森林涵养水源功能的差异。结果表明：2004年北京市森林生态系统涵养水源1.26×10^9m^3;其中,怀柔区、延庆县、密云县、门头沟区和房山区的森林是水源涵养功能的主要贡献者（累积贡献率63.3%）;从森林类型来看,阔叶林和灌木林是水源涵养的主体（累积贡献率80.8%）;位于不同海拔高度的森林对水源涵养功能的贡献不同,其中位于海拔〈100m、100～500m和500～800m森林的贡献率分别为29%、30.7%和23.3%;而且位于不同坡位的森林涵养水源的贡献也不同,其中平地和全坡的森林最高,贡献率分别为37.12%和40.7%。
[Zhang Biao, Li Wenhua, Xie Gaodi, et al.Characteristics of water conservation of forest ecosystem in Beijing
. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(11): 5619-5624.]https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-0933.2008.11.046URL [本文引用: 1]摘要
以北京市森林资源第6次二类调查数据为基础,采用区域水量平衡法和土壤蓄水能力评估了森林水源涵养的功能,并重点分析了不同类型和区位条件下森林涵养水源功能的差异。结果表明：2004年北京市森林生态系统涵养水源1.26×10^9m^3;其中,怀柔区、延庆县、密云县、门头沟区和房山区的森林是水源涵养功能的主要贡献者（累积贡献率63.3%）;从森林类型来看,阔叶林和灌木林是水源涵养的主体（累积贡献率80.8%）;位于不同海拔高度的森林对水源涵养功能的贡献不同,其中位于海拔〈100m、100～500m和500～800m森林的贡献率分别为29%、30.7%和23.3%;而且位于不同坡位的森林涵养水源的贡献也不同,其中平地和全坡的森林最高,贡献率分别为37.12%和40.7%。
[21]韦红波, 李锐, 杨勤科. 我国植被水土保持功能研究进展
. 植物生态学报, 2002, 26(4): 489-496 .URLMagsci [本文引用: 1]摘要
我国植被水土保持功能的研究可以概括为以下3个主要方面:1)植被水土保持功能的对比研究: 通过实地对比观测植被覆盖地与对照地(裸地、农耕地等)的径流量、土壤侵蚀量等,研究植被的减水减沙效益.研究表明,天然植被具有强大的水土保持功能,并呈现出林>灌>草的规律;人工植被水土保持功能的发挥则受到多种因素的影响,呈现出较复杂的情况.2)植被保持水土的机理研究:雨滴击溅和径流冲刷是水土流失的动力,通过分析植被削减降雨和径流动能的过程,来揭示植被水土保持功能的内在机理.研究表明,植被外在的水土保持功能是其内部各个垂直层次截留降雨、拦蓄径流从而削减降雨侵蚀动能和径流冲刷作用的综合体现.植被的各个垂直层次对其水土保持功能的发挥都各有重要的作用.3)植被水土保持功能的评价研究:建立植被水土保持功能的评价指标,分析评价指标与径流量、土壤侵蚀量的定量关系,达到评价植被水土保持功能的目的.长期以来,我国植被水土保持功能评价研究主要以单一指标--植被覆盖度(森林为森林覆盖率)为主.随着植被水土保持机理研究的深入,近来许多****提出了多个指标体系进行综合评价.单一的植被覆盖度指标不能完全反映植被水土保持功能的差异,而综合性的评价指标,殛待发展和验证,还不能应用于生产实践.
[Wei Hongbo, Li Rui, Yang Qinke.Research advances of vegetation effect on soil and water conservation in China
. Acta Phytoecologica Sinica, 2002, 26(4): 489-496.]URLMagsci [本文引用: 1]摘要
我国植被水土保持功能的研究可以概括为以下3个主要方面:1)植被水土保持功能的对比研究: 通过实地对比观测植被覆盖地与对照地(裸地、农耕地等)的径流量、土壤侵蚀量等,研究植被的减水减沙效益.研究表明,天然植被具有强大的水土保持功能,并呈现出林>灌>草的规律;人工植被水土保持功能的发挥则受到多种因素的影响,呈现出较复杂的情况.2)植被保持水土的机理研究:雨滴击溅和径流冲刷是水土流失的动力,通过分析植被削减降雨和径流动能的过程,来揭示植被水土保持功能的内在机理.研究表明,植被外在的水土保持功能是其内部各个垂直层次截留降雨、拦蓄径流从而削减降雨侵蚀动能和径流冲刷作用的综合体现.植被的各个垂直层次对其水土保持功能的发挥都各有重要的作用.3)植被水土保持功能的评价研究:建立植被水土保持功能的评价指标,分析评价指标与径流量、土壤侵蚀量的定量关系,达到评价植被水土保持功能的目的.长期以来,我国植被水土保持功能评价研究主要以单一指标--植被覆盖度(森林为森林覆盖率)为主.随着植被水土保持机理研究的深入,近来许多****提出了多个指标体系进行综合评价.单一的植被覆盖度指标不能完全反映植被水土保持功能的差异,而综合性的评价指标,殛待发展和验证,还不能应用于生产实践.
[22]周彬, 余新晓, 陈丽华, 等. 基于InVEST模型的北京山区土壤侵蚀模拟
. 水土保持研究, 2010, 17(6): 9-13 .URLMagsci [本文引用: 1]摘要
为客观认识北京山区森林生态系统的土壤保持功能,基于北京山区森林资源二类调查,应用 InVEST模型对北京山区土壤侵蚀状况进行模拟研究,并重点探讨不同森林类型土壤保持功能的大小。结果表明：该模型适用于北京山区的土壤侵蚀模拟,北京 山区林地下总的土壤侵蚀量为176万t,平均保持土壤能力为220 t/hm2。各森林类型的保持土壤能力均较高,其中天然混交针叶林保土能力最高,为335 t/hm2,其次是天然侧柏林,为297 t/hm2,而最小的是人工落叶松林,为148 t/hm2。
[Zhou Bin, Yu Xinxiao, Chen Lihua, et al.Soil erosion simulation in mountain areas of Beijing based on InVEST model
. Research of Soil and Water Conservation, 2010, 17(6): 9-13.]URLMagsci [本文引用: 1]摘要
为客观认识北京山区森林生态系统的土壤保持功能,基于北京山区森林资源二类调查,应用 InVEST模型对北京山区土壤侵蚀状况进行模拟研究,并重点探讨不同森林类型土壤保持功能的大小。结果表明：该模型适用于北京山区的土壤侵蚀模拟,北京 山区林地下总的土壤侵蚀量为176万t,平均保持土壤能力为220 t/hm2。各森林类型的保持土壤能力均较高,其中天然混交针叶林保土能力最高,为335 t/hm2,其次是天然侧柏林,为297 t/hm2,而最小的是人工落叶松林,为148 t/hm2。
[23]徐洁, 肖玉, 谢高地, 等. 东江湖流域水供给服务时空格局分析
. 生态学报, 2016, 36(15): 4892-4906 .URL [本文引用: 2]

[Xu Jie, Xiao Yu, Xie Gaodi, et al.Spatiotemporal analysis of water supply service in the Dongjiang Lake Basin
. Acta Ecologica Sinica, 2016, 36(15): 4892-4906.]URL [本文引用: 2]
[24]孙伟华. 淇河生态系统的恢复重建与旅游开发研究
. 安徽农业科学, 2009, 37(14): 6678-6679, 6716 .https://doi.org/10.3969/j.issn.0517-6611.2009.14.142URL [本文引用: 2]摘要
河流生态景观是旅游业发展的重要资源。人类长期的过度开发，导致河流生态系统严重退化。针对淇河生态系统退化现状，提出以科学的人地观来协调生态环境与经济发展间的关系，并以景观生态学为理论基础指导旅游开发、生态系统的恢复重建，从而很好地实现“人河和谐”可持续发展。
[Sun Weihua.Restoration and reconstruction and tourism development of Qi River ecosystem
. Journal of Anhui Agriculture Science, 2009, 37(14): 6678-6679, 6716.]https://doi.org/10.3969/j.issn.0517-6611.2009.14.142URL [本文引用: 2]摘要
河流生态景观是旅游业发展的重要资源。人类长期的过度开发，导致河流生态系统严重退化。针对淇河生态系统退化现状，提出以科学的人地观来协调生态环境与经济发展间的关系，并以景观生态学为理论基础指导旅游开发、生态系统的恢复重建，从而很好地实现“人河和谐”可持续发展。
[25]孙伟华. 淇河湿地保护及其资源开发的对策和建议
. 安徽农业科学, 2009, 37(26): 12657-12659 .https://doi.org/10.3969/j.issn.0517-6611.2009.26.119URL [本文引用: 1]摘要
以河南省鹤壁市淇河湿地为例，介绍了湿地在资源开发、生态修复等方面存在的问题。在此基础上，提出了河流湿地保护与资源开发的相关时策，即以保护为主、科学规划、适度开发、制定相关政策、加强监管等。
[Sun Weihua.Counter measures and proposals on the wetland protection and resources development of Qi River
. Journal of Anhui Agriculture Science, 2009, 37(26): 12657-12659.]https://doi.org/10.3969/j.issn.0517-6611.2009.26.119URL [本文引用: 1]摘要
以河南省鹤壁市淇河湿地为例，介绍了湿地在资源开发、生态修复等方面存在的问题。在此基础上，提出了河流湿地保护与资源开发的相关时策，即以保护为主、科学规划、适度开发、制定相关政策、加强监管等。
[26]耿明杰, 牛登奎, 何淑凤. 关于淇河流域鹤壁段(花营—淇门)申请世界文化与自然遗产的探讨
. 安阳工学院学报, 2009, (6): 78-82 .https://doi.org/10.3969/j.issn.1673-2928.2009.06.026URL [本文引用: 1]摘要
淇河流域地处太行山南段与华北平原的过渡地带，具有山地、低山丘陵、平原等多种地貌，特殊自 然地理条件，造成南北植物兼容，生态环境呈多样性分布，是生物多样性的天然宝库。拥有濒危植物青檀、杜仲等17种，国家一、二级保护动物30余种。灰鹤、 淇河三珍是其代表。流域有火山地幔、灰岩冰臼等多处罕见自然景观；有大赉店遗址、刘庄遗址等史前文明，有天然太极图这一文化与自然的天然结合体。淇河流域 是殷商故地，历史内涵久远深厚，文物古迹星罗棋布，符合申报世界文化与自然遗产的条件。
[Geng Mingjie, Niu Dengkui, He Shufeng.A section of the Qihe Watershed in Hebi (Huaying-Qihe) to apply for the world cultural and natural heritage
. Journal of Anyang Institute of Technology, 2009, (6): 78-82.]https://doi.org/10.3969/j.issn.1673-2928.2009.06.026URL [本文引用: 1]摘要
淇河流域地处太行山南段与华北平原的过渡地带，具有山地、低山丘陵、平原等多种地貌，特殊自 然地理条件，造成南北植物兼容，生态环境呈多样性分布，是生物多样性的天然宝库。拥有濒危植物青檀、杜仲等17种，国家一、二级保护动物30余种。灰鹤、 淇河三珍是其代表。流域有火山地幔、灰岩冰臼等多处罕见自然景观；有大赉店遗址、刘庄遗址等史前文明，有天然太极图这一文化与自然的天然结合体。淇河流域 是殷商故地，历史内涵久远深厚，文物古迹星罗棋布，符合申报世界文化与自然遗产的条件。
[27]Wischmeier W H, Smith D D.Predicting rainfall erosion losses from cropland east of the Rocky Mountains. Agricultural Handbook, Washington D C: No 1282,
U S Department of Agriculture, 1965. [本文引用: 1]
[28]Williams J R, Arnold J G.A system of erosion-sediment yield models
. Soil Technology, 1997, 11(1): 43-55.https://doi.org/10.1016/S0933-3630(96)00114-6URL [本文引用: 1]摘要
Surface seal development and failure substantially affect soil erosion processes. A flume study was conducted to determine surface seal failure of a variable charge subsoil by rainfall and surface flow under different slope steepnesses. Two experiments were conducted: (1) an alternating sequence of a rainfall-surface flow for a 2.6% slope bed involving increasing rainstorm intensities and surface flows, and (2) a 2 h rainstorm of 55.4 mm.h(-1) intensity followed by surface flow on a soil bed with slope steepnesses of 8.9, 12.5 and 16.5%. The results indicate that seal failure on this soil is a local 'catastrophic' phenomenon, in which failure occurs in the form of a cavity that rapidly grows under local flow conditions. Observations suggest that seal failure was caused by a combination of surface flow hydrodynamics and several subsurface factors such as pore pressure changes, vented soil air, and return flow.
[29]蔡崇法, 丁树文, 史志华, 等. 应用USLE和地理信息系统IDRISI预测小流域土壤侵蚀量的研究
. 水土保持学报, 2000, 14(2): 19-24 .https://doi.org/10.3321/j.issn:1009-2242.2000.02.005URL [本文引用: 1]摘要
依据实地调查资料 ,建立了典型小流域地理数据库 ;应用径流小区观测结果 ,确定了定量计算通用土壤流失方程 USL E因子指标的方法。在地理信息系统 IDRISI支持下 ,根据USLE土壤侵蚀预测模型对数据库实施运算操作 ,预测了小流域土壤侵蚀量。结果表明 ,占流域面积 6 7%的区域土壤侵蚀微弱或轻度 ,这一区域对流域土壤侵蚀量的贡献率仅为 3% ,而流域 80 %的泥沙来自于占流域面积仅 2 0 %的极强度和剧烈侵蚀区域
[Cai Chongfa, Ding Shuwen, Shi Zhihua, et al.Study of applying USLE and geographical information system IDRISI to predict soil erosion in small watershed
. Journal of Soil and Water Conservation, 2000, 14(2): 19-24.]https://doi.org/10.3321/j.issn:1009-2242.2000.02.005URL [本文引用: 1]摘要
依据实地调查资料 ,建立了典型小流域地理数据库 ;应用径流小区观测结果 ,确定了定量计算通用土壤流失方程 USL E因子指标的方法。在地理信息系统 IDRISI支持下 ,根据USLE土壤侵蚀预测模型对数据库实施运算操作 ,预测了小流域土壤侵蚀量。结果表明 ,占流域面积 6 7%的区域土壤侵蚀微弱或轻度 ,这一区域对流域土壤侵蚀量的贡献率仅为 3% ,而流域 80 %的泥沙来自于占流域面积仅 2 0 %的极强度和剧烈侵蚀区域
[30]潘美慧, 伍永秋, 任斐鹏, 等. 基于USLE的东江流域土壤侵蚀量估算
. 自然资源学报, 2010, 25(12): 2154-2164 .https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2010.12.016URLMagsci [本文引用: 1]摘要
基于通用土壤流失方程(USLE),运用遥感和地理信息技术,对东江流域年均土壤侵蚀量进行估算。结果表明:东江流域年均土壤侵蚀总量为16.2&times;10<sup>8</sup> t,土壤侵蚀模数为18.73 t/(hm<sup>2</sup>&middot;a),侵蚀强度属轻度。占流域面积94.62%的区域土壤侵蚀强度在中度以下,对流域土壤侵蚀量的贡献率为9.94%,而占流域面积仅5.38%的中度以上侵蚀区域对流域土壤侵蚀量的贡献率达90.06%。流域土壤侵蚀空间差异性大,分析土壤侵蚀与土地利用类型和坡度之间的关系表明:裸地和灌草地为区内主要侵蚀地带,土壤侵蚀模数随着坡度的递增呈先增加后减小的趋势,5&deg;~25&deg;为区内主要土壤侵蚀坡度段。通过以上研究分析以期为构建东江流域水生态功能分区指标体系提供科学依据。
[Pan Meihui, Wu Yongqiu, Ren Feipeng, et al.Estimating soil erosion in the Dongjiang River Basin based on USLE
. Journal of Natural Resources, 2010, 25(12): 2154-2164.]https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2010.12.016URLMagsci [本文引用: 1]摘要
基于通用土壤流失方程(USLE),运用遥感和地理信息技术,对东江流域年均土壤侵蚀量进行估算。结果表明:东江流域年均土壤侵蚀总量为16.2&times;10<sup>8</sup> t,土壤侵蚀模数为18.73 t/(hm<sup>2</sup>&middot;a),侵蚀强度属轻度。占流域面积94.62%的区域土壤侵蚀强度在中度以下,对流域土壤侵蚀量的贡献率为9.94%,而占流域面积仅5.38%的中度以上侵蚀区域对流域土壤侵蚀量的贡献率达90.06%。流域土壤侵蚀空间差异性大,分析土壤侵蚀与土地利用类型和坡度之间的关系表明:裸地和灌草地为区内主要侵蚀地带,土壤侵蚀模数随着坡度的递增呈先增加后减小的趋势,5&deg;~25&deg;为区内主要土壤侵蚀坡度段。通过以上研究分析以期为构建东江流域水生态功能分区指标体系提供科学依据。
[31]王万忠, 焦菊英. 中国的土壤侵蚀因子定量评价研究
. 水土保持通报, 1996, 16(5): 1-20 .URL [本文引用: 1]摘要
自从通用土壤流失方程（ＵＳＬＥ）提出以来，引起许多国家的重视，并得以广泛的应用。由于我国地域辽阔，气候、土壤、地形等因子区域变化很大，很难直接应用ＵＳＬＥ。我国的研究者希望在对侵蚀因子进行深入分析和定量评价耻，建立适合于我们国家或地区的侵蚀预报模型。本文主要反映和介绍８０年代以来我国有关侵蚀因子定量评价研究取得的一些主要进展和成果。
[Wang Wanzhong, Jiao Juying.Qutantitative evaluation on factors influeneing soil erosion in China
. Bulletin of Soil and Water Conservation, 1996, 16(5): 1-20.]URL [本文引用: 1]摘要
自从通用土壤流失方程（ＵＳＬＥ）提出以来，引起许多国家的重视，并得以广泛的应用。由于我国地域辽阔，气候、土壤、地形等因子区域变化很大，很难直接应用ＵＳＬＥ。我国的研究者希望在对侵蚀因子进行深入分析和定量评价耻，建立适合于我们国家或地区的侵蚀预报模型。本文主要反映和介绍８０年代以来我国有关侵蚀因子定量评价研究取得的一些主要进展和成果。
[32]李婷, 刘康, 胡胜, 等. 基于InVEST模型的秦岭山地土壤流失及土壤保持生态效益评价
. 长江流域资源与环境, 2014, 23(9): 1242-1250 .https://doi.org/10.11870/cjlyzyyhj201409009URLMagsci [本文引用: 1]摘要
为了解秦岭山地土壤侵蚀及土壤保持生态服务功能的空间分布特征,采用InVEST土壤保持模型,从研究区、流域、县域3个尺度,对其潜在与实际土壤侵蚀量进行计算,在此基础上进一步应用该模型量化研究区土壤保持生态服务价值,得到土壤保持服务价值空间分布图。研究结果表明:(1)2012年秦岭山地潜在与实际土壤侵蚀量分别为45.88×108 t、1.52×108 t,五大流域和各县区以轻度侵蚀和中度侵蚀为主,较为严重的地区为汉江流域南部紫阳县63.23t/(hm2·a)和岚皋县58.69t/(hm2·a),属强烈侵蚀。(2)全区土壤保持总量43.37×108t,其中泥沙持留量1.43×108t,单位面积土壤保持量为719.79t/(hm2·a);减少泥沙疏浚工程和水质治理花费的土壤保持服务价值共计41.84亿元。各县区土壤保持服务价值量在0.01亿元至4.75亿元不等,价值量在0.96~1.91亿元之间的县区占全区的44.13%,其次为1.91~2.85亿元(25.22%)。(3)对于秦岭山地土壤侵蚀的防治及其生态效益的建设,保证林地面积的绝对优势是首要条件;对于大于25°的坡耕地,应继续推行还林还草政策。
[Li Ting, Liu Kang, Hu Sheng, et al.Soil erosion and ecological benefits evaluation of Qinling Mountains based on the invest model
. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2014, 23(9): 1242-1250.]https://doi.org/10.11870/cjlyzyyhj201409009URLMagsci [本文引用: 1]摘要
为了解秦岭山地土壤侵蚀及土壤保持生态服务功能的空间分布特征,采用InVEST土壤保持模型,从研究区、流域、县域3个尺度,对其潜在与实际土壤侵蚀量进行计算,在此基础上进一步应用该模型量化研究区土壤保持生态服务价值,得到土壤保持服务价值空间分布图。研究结果表明:(1)2012年秦岭山地潜在与实际土壤侵蚀量分别为45.88×108 t、1.52×108 t,五大流域和各县区以轻度侵蚀和中度侵蚀为主,较为严重的地区为汉江流域南部紫阳县63.23t/(hm2·a)和岚皋县58.69t/(hm2·a),属强烈侵蚀。(2)全区土壤保持总量43.37×108t,其中泥沙持留量1.43×108t,单位面积土壤保持量为719.79t/(hm2·a);减少泥沙疏浚工程和水质治理花费的土壤保持服务价值共计41.84亿元。各县区土壤保持服务价值量在0.01亿元至4.75亿元不等,价值量在0.96~1.91亿元之间的县区占全区的44.13%,其次为1.91~2.85亿元(25.22%)。(3)对于秦岭山地土壤侵蚀的防治及其生态效益的建设,保证林地面积的绝对优势是首要条件;对于大于25°的坡耕地,应继续推行还林还草政策。
[33]Budyko M I.Climate and Life. Pittsburgh: Academic Press, 1974. [本文引用: 1]
[34]周文佐. 基于GIS的我国主要土壤类型土壤有效含水量研究
. 南京: 南京农业大学硕士学位论文, 2003 .URL [本文引用: 1]摘要
土壤有效含水量(AWC)在研究区域土壤湿度和灌溉管理、农业生态区划和评价作物生长潜力、模拟因受经济因素和气候变化影响的全球土地覆盖变化等方面有重要作用。通过实验的方法获得土壤有效含水量数据，不仅费用高、耗时多，而且往往因为研究尺度大，土壤在空间上高度变异而不可行。运用少量的已知数据，构建土壤AWC经验估算模型是一种较好的方法，简单可行。如再结合GIS技术，构建土壤AWC地理空间模型，对于区域土壤AWC进行定量评价、区域土壤耐旱性评价、指导农业灌溉和以土壤AWC为参数进行植物生产力的估算，有着重要的意义。 本研究的目的：一是初步构建我国典型土壤类型以及区域土壤的土壤AWC经验估算模型，并进行土壤AWC估算；二是运用GIS技术，构建我国土壤AWC地理空间模型，并进行空间分异分析。 研究中分别以黑土、褐土、区域综合土壤为对象，以收集到的土壤理化性状为基础，采用多元回归方法和曲线拟合的方法，对土壤AWC的估算模型进行了探讨。研究结果表明，不同土壤类型的土壤AWC估算模型，对于其它类型不一定适用。并且，对于不同的土壤类型的土壤AWC来说，不同的土壤参数的重要性不同。基于土壤质地和土壤有机质的数理统计模型对于模拟估算大尺度区域的土壤有效含水量很适用，操作简单可行。研究所得的土壤AWC估算模型，对于个别土壤类型不适用，但对于粗略地估算大区域范围的土壤水分常数是基本上可行的。 将研究所得的土壤AWC估算模型，结合收集整理的土壤理化数据，进行我国主要土壤类型的土壤AWC估算。结果表明，我国土壤AWC相对比较集中，主要分布在16％-22％之间，土壤AWC高于25％和低于10％的土壤类型都很少。 运用GIS技术，进行土壤AWC空间建模。土壤图的数字化，并结合收集整理的土壤类型理化数据，构建我国土壤AWC地理空间模型并进行分析。总体来说，我国土壤AWC的区域差异明显，东南部土壤AWC普遍高于西北部，但大区域范围内，也有小区域的局部变异；土壤的有效含水量一般在11-23％之间，而且相对集中在17-21％之间。 研究中对基于土壤质地和土壤有机质的我国土壤AWC模型进行了空间分析。结果表明，我国主要土壤类型的土壤有效含水量主要集中分布在17.2-21.2％之间，其次是分布在12.0-15.0％之间。总体上来说，东部湿润土壤区域的土壤AWC分布较集中，集中在17.2-21.2％之间；西北干旱土壤区域以及西南高寒土壤区域的土壤AWC主要分布在12.0-21.2％之间，而且有相当大面积的土壤，其土壤AWC分布于12.0-15.0％之间。 本研究的创新之处在于基于土壤理化性质估算我国主要土壤类型的土壤有效含水量，并运用GIS技术构建了我国土壤AWC地理空间模型。对于区域土壤AWC研究来说，它具有一定的理论和实践意义。 本研究只是初步探索，在以后的土壤AWC研究中，估算模型的研究方法、参数的确定、地理空间模型的构建、模型精度等多个方面有待进一步研究。
[Zhou Wenzuo.A study on available water capacity of main soil types in China based on geographic information system
. Nanjing: Master Dissertation of Nanjing Agricultural University, 2003.]URL [本文引用: 1]摘要
土壤有效含水量(AWC)在研究区域土壤湿度和灌溉管理、农业生态区划和评价作物生长潜力、模拟因受经济因素和气候变化影响的全球土地覆盖变化等方面有重要作用。通过实验的方法获得土壤有效含水量数据，不仅费用高、耗时多，而且往往因为研究尺度大，土壤在空间上高度变异而不可行。运用少量的已知数据，构建土壤AWC经验估算模型是一种较好的方法，简单可行。如再结合GIS技术，构建土壤AWC地理空间模型，对于区域土壤AWC进行定量评价、区域土壤耐旱性评价、指导农业灌溉和以土壤AWC为参数进行植物生产力的估算，有着重要的意义。 本研究的目的：一是初步构建我国典型土壤类型以及区域土壤的土壤AWC经验估算模型，并进行土壤AWC估算；二是运用GIS技术，构建我国土壤AWC地理空间模型，并进行空间分异分析。 研究中分别以黑土、褐土、区域综合土壤为对象，以收集到的土壤理化性状为基础，采用多元回归方法和曲线拟合的方法，对土壤AWC的估算模型进行了探讨。研究结果表明，不同土壤类型的土壤AWC估算模型，对于其它类型不一定适用。并且，对于不同的土壤类型的土壤AWC来说，不同的土壤参数的重要性不同。基于土壤质地和土壤有机质的数理统计模型对于模拟估算大尺度区域的土壤有效含水量很适用，操作简单可行。研究所得的土壤AWC估算模型，对于个别土壤类型不适用，但对于粗略地估算大区域范围的土壤水分常数是基本上可行的。 将研究所得的土壤AWC估算模型，结合收集整理的土壤理化数据，进行我国主要土壤类型的土壤AWC估算。结果表明，我国土壤AWC相对比较集中，主要分布在16％-22％之间，土壤AWC高于25％和低于10％的土壤类型都很少。 运用GIS技术，进行土壤AWC空间建模。土壤图的数字化，并结合收集整理的土壤类型理化数据，构建我国土壤AWC地理空间模型并进行分析。总体来说，我国土壤AWC的区域差异明显，东南部土壤AWC普遍高于西北部，但大区域范围内，也有小区域的局部变异；土壤的有效含水量一般在11-23％之间，而且相对集中在17-21％之间。 研究中对基于土壤质地和土壤有机质的我国土壤AWC模型进行了空间分析。结果表明，我国主要土壤类型的土壤有效含水量主要集中分布在17.2-21.2％之间，其次是分布在12.0-15.0％之间。总体上来说，东部湿润土壤区域的土壤AWC分布较集中，集中在17.2-21.2％之间；西北干旱土壤区域以及西南高寒土壤区域的土壤AWC主要分布在12.0-21.2％之间，而且有相当大面积的土壤，其土壤AWC分布于12.0-15.0％之间。 本研究的创新之处在于基于土壤理化性质估算我国主要土壤类型的土壤有效含水量，并运用GIS技术构建了我国土壤AWC地理空间模型。对于区域土壤AWC研究来说，它具有一定的理论和实践意义。 本研究只是初步探索，在以后的土壤AWC研究中，估算模型的研究方法、参数的确定、地理空间模型的构建、模型精度等多个方面有待进一步研究。
[35]Allen R G, Pereira L S, Raes D, et al.Crop Evapotranspiration Guidelines for Computing Crop Water Requirements
. Rome: United Nations Food and Agriculture Organization, 1998. [本文引用: 1]
[36]何维灿, 赵尚民, 王睿博, 等. 基于GIS和CSLE的山西省土壤侵蚀风险研究
. 水土保持研究, 2016, 23(3): 58-64 .URL [本文引用: 1]摘要
以山西省为研究对象,基于中国土壤流失方程(Chinese Soil Loss Equation)、遥感和GIS空间分析技术,通过合理选择CSLE中各土壤侵蚀因子的数据来源和计算方法,依据《土壤侵蚀分类分级标准》对2000—2010年山西省省市县3级行政体系的土壤侵蚀风险情况进行了分析,并运用地理加权回归分析方法,计算了土壤侵蚀模型中各因子对侵蚀量的贡献率。结果表明:(1)山西省年均土壤侵蚀总量达3.58×108t,平均土壤侵蚀模数为2 287t/(km~2·a)。若以土壤侵蚀强度高于微度为侵蚀风险地区,则山西省存在水土流失风险的地区约占全省面积的48%;(2)11个地级市中,轻度侵蚀城市依次为长治、晋中、晋城、太原、大同、运城和朔州,中度侵蚀依次为吕梁、临汾、阳泉和忻州。106个县级行政区中,微度侵蚀的县有14个,轻度侵蚀的县有61个,中度侵蚀的县有27个,强度侵蚀的县有4个;(3)地形因子对水力侵蚀引起的土壤侵蚀模数具有最高的贡献率,而因子取得最值的位置并不与贡献率最值的位置相一致。
[ He Weican, Zhao Shangmin, Wang Ruibo, et al.Research on soil erosion risk based on GIS and CSLE in Shanxi province
. Research of Soil and Water Conservation, 2016, 23(3): 58-64.]URL [本文引用: 1]摘要
以山西省为研究对象,基于中国土壤流失方程(Chinese Soil Loss Equation)、遥感和GIS空间分析技术,通过合理选择CSLE中各土壤侵蚀因子的数据来源和计算方法,依据《土壤侵蚀分类分级标准》对2000—2010年山西省省市县3级行政体系的土壤侵蚀风险情况进行了分析,并运用地理加权回归分析方法,计算了土壤侵蚀模型中各因子对侵蚀量的贡献率。结果表明:(1)山西省年均土壤侵蚀总量达3.58×108t,平均土壤侵蚀模数为2 287t/(km~2·a)。若以土壤侵蚀强度高于微度为侵蚀风险地区,则山西省存在水土流失风险的地区约占全省面积的48%;(2)11个地级市中,轻度侵蚀城市依次为长治、晋中、晋城、太原、大同、运城和朔州,中度侵蚀依次为吕梁、临汾、阳泉和忻州。106个县级行政区中,微度侵蚀的县有14个,轻度侵蚀的县有61个,中度侵蚀的县有27个,强度侵蚀的县有4个;(3)地形因子对水力侵蚀引起的土壤侵蚀模数具有最高的贡献率,而因子取得最值的位置并不与贡献率最值的位置相一致。
[37]任坤, 梅琨, 朱慧敏, 等. 基于RUSLE模型的珊溪水库流域土壤侵蚀定量估算
. 生态学杂志, 2015, 34(7): 1950-1958 .URLMagsci [本文引用: 1]摘要
<div >土壤侵蚀是当今世界面临的主要问题之一，其中水库流域的土壤侵蚀将会直接影响水库库容和水环境安全。本文以温州珊溪水库流域为研究区域，基于美国农业部开发的修正通用土壤流失方程(RUSLE)，并结合地理信息系统(GIS)和遥感技术，评估研究区流域土壤侵蚀现状，并借助GIS空间叠加分析功能，定量分析流域土地利用类型、坡度与土壤侵蚀强度之间的关系。结果表明：该流域年均土壤侵蚀模数为3085.76 t&middot;km<sup>-2</sup>&middot;a<sup>-1</sup>，属于中度侵蚀；在土壤侵蚀强度上，微度侵蚀区域面积占流域面积的49.42%，极强度侵蚀和剧烈侵蚀区域面积占流域面积的10.93%。在土壤侵蚀量上，微度侵蚀区域侵蚀量仅占流域侵蚀总量的0.8%，极强度侵蚀和剧烈侵蚀区域侵蚀量占流域侵蚀总量的62.15%；林地面积最大，占流域面积70.21%，且林地的土壤侵蚀量占流域侵蚀量的70.92%，是研究区土壤侵蚀量的主要来源；将研究区划分为7个坡度带，其中\[15&deg; ,25&deg;）和\[25&deg;,35&deg;)坡度带侵蚀面积和侵蚀量达55.12%和61.35%；研究还发现，土壤侵蚀强度与滑坡的发生存在一定的相关性，土壤侵蚀强度大的地方发生滑坡的可能性越大。因此，针对该研究区侵蚀强度较大的小面积区域，加强水土保持力度能有效改善整个研究区域的土壤侵蚀现状。</div><div >&nbsp;</div>
[Ren Kun, Mei Kun, Zhu Huimin, et al.Quantitative estimation of soil erosion in Shanxi Reservoir basin based on RUSLE
. Chinese Journal of Ecology, 2015, 34(7): 1950-1958.]URLMagsci [本文引用: 1]摘要
<div >土壤侵蚀是当今世界面临的主要问题之一，其中水库流域的土壤侵蚀将会直接影响水库库容和水环境安全。本文以温州珊溪水库流域为研究区域，基于美国农业部开发的修正通用土壤流失方程(RUSLE)，并结合地理信息系统(GIS)和遥感技术，评估研究区流域土壤侵蚀现状，并借助GIS空间叠加分析功能，定量分析流域土地利用类型、坡度与土壤侵蚀强度之间的关系。结果表明：该流域年均土壤侵蚀模数为3085.76 t&middot;km<sup>-2</sup>&middot;a<sup>-1</sup>，属于中度侵蚀；在土壤侵蚀强度上，微度侵蚀区域面积占流域面积的49.42%，极强度侵蚀和剧烈侵蚀区域面积占流域面积的10.93%。在土壤侵蚀量上，微度侵蚀区域侵蚀量仅占流域侵蚀总量的0.8%，极强度侵蚀和剧烈侵蚀区域侵蚀量占流域侵蚀总量的62.15%；林地面积最大，占流域面积70.21%，且林地的土壤侵蚀量占流域侵蚀量的70.92%，是研究区土壤侵蚀量的主要来源；将研究区划分为7个坡度带，其中\[15&deg; ,25&deg;）和\[25&deg;,35&deg;)坡度带侵蚀面积和侵蚀量达55.12%和61.35%；研究还发现，土壤侵蚀强度与滑坡的发生存在一定的相关性，土壤侵蚀强度大的地方发生滑坡的可能性越大。因此，针对该研究区侵蚀强度较大的小面积区域，加强水土保持力度能有效改善整个研究区域的土壤侵蚀现状。</div><div >&nbsp;</div>
[38]中华人民共和国水利部. SL190-2007土壤侵蚀分类分级标准. 北京: 中国水利水电出版社, 2007 . [本文引用: 1]

[Ministry of Water Resources of the People's Republic of China. SL190-2007 Classification Standard of Soil Erosion. Beijing: China Water Power Press, 2007.] [本文引用: 1]
[39]李盈盈, 刘康, 胡胜, 等. 陕西省子午岭生态功能区水源涵养能力研究
. 干旱区地理, 2015, 38(3): 636-642 .URL [本文引用: 1]摘要
With the development of the society and economy，the contradiction between the growing demand of water and the shorter supply of water resources is increasingly intensified，which has resulted in the serious water shortage of many areas，and in turn，the serious water shortage can be the major restricting factor of the local social and economic development. The functions of ecosystem include soil conservation，water conservation，and climatic regulation，etc. Furthermore，in the arid and semi-arid regions，the water conservation areas play a very important role in alleviating the erosion of water and maintaining the amount and quality of water. This paper aims to explore how to calculate the amount of water conservation. The principle of water amount balance is the most used and effective way to calculate the amount of water conservation. In this paper，the amount of water yield（the amount of precipitation minus evapotranspiration）in the area of Ziwuling Ecological Area in Shaanxi Province，China was calculated with the InVEST model. Meanwhile，the amount of the surface runoff（other consumption）has been obtained by applying the SCS model. Based on the result of the two models，the amount of water conservation will be calculated. By analyzing the results of the calculation，the conclusions are as follows：（1）The average amount of water yield in this area is 139.4 mm per year，which has the trend of decreasing from the southeast to northwest. The cause of this general trend is that in the southeastern part of Ziwuling area，there concentrate the majority of the settlements and farmlands of the whole area. As is known，the precipitation is more likely to become the surface runoff than to infiltrate in the area of towns and settlements. On the other hand，the amount of water yield will be increased as a result of the decreasing amount of evaporation which is caused by the low content of water in the soil of farmlands. While in the northern area of Ziwuling，there are the densely distributed forests and shrubs，which has led to a significant evapotranspiration and less precipitation. All these factors are supposed to contribute to the low amount of water yield. （2）The average depth of surface runoff in the area is 71.1 mm per year，which has the trend of decreasing from the south to the north and it is roughly consistent with the specific distribution of water yield in the area. However，the distribution of the average depth of surface runoff displays a very complicated feature because the depth of surface runoff is also influenced by the following factors as the time distribution of precipitation，the land utilization types and the quality of the soil. （3）The average amount of water conservation in the area is approximately 300 million m3. And the average depth of water conservation is 69.79 mm，showing an outstanding feature of excellent water conservation function. Generally speaking，the depth of water conservation in the central part of the area of Ziwuling is greater than that of the north and the south part，which results from a concentration of forests and shrubs in the central part，and these two types of land possess a high capability of water conservation. （4）Based on the InVEST model and SCS model，the amount of water conservation and the discrepancy conservation capacities of different land uses can be acquired scientifically and quantificationally. （5）InVEST model is well-developed for calculating the water yeild，while SCS model requires further investigation because of its empirical relation among parameters．
[Li Yingying, Liu Kang, Hu Sheng, et al.Water conservation function of Ziwuling Ecological Area in Shaanxi province
. Arid Land Geography, 2015, 38(3): 636-642.]URL [本文引用: 1]摘要
With the development of the society and economy，the contradiction between the growing demand of water and the shorter supply of water resources is increasingly intensified，which has resulted in the serious water shortage of many areas，and in turn，the serious water shortage can be the major restricting factor of the local social and economic development. The functions of ecosystem include soil conservation，water conservation，and climatic regulation，etc. Furthermore，in the arid and semi-arid regions，the water conservation areas play a very important role in alleviating the erosion of water and maintaining the amount and quality of water. This paper aims to explore how to calculate the amount of water conservation. The principle of water amount balance is the most used and effective way to calculate the amount of water conservation. In this paper，the amount of water yield（the amount of precipitation minus evapotranspiration）in the area of Ziwuling Ecological Area in Shaanxi Province，China was calculated with the InVEST model. Meanwhile，the amount of the surface runoff（other consumption）has been obtained by applying the SCS model. Based on the result of the two models，the amount of water conservation will be calculated. By analyzing the results of the calculation，the conclusions are as follows：（1）The average amount of water yield in this area is 139.4 mm per year，which has the trend of decreasing from the southeast to northwest. The cause of this general trend is that in the southeastern part of Ziwuling area，there concentrate the majority of the settlements and farmlands of the whole area. As is known，the precipitation is more likely to become the surface runoff than to infiltrate in the area of towns and settlements. On the other hand，the amount of water yield will be increased as a result of the decreasing amount of evaporation which is caused by the low content of water in the soil of farmlands. While in the northern area of Ziwuling，there are the densely distributed forests and shrubs，which has led to a significant evapotranspiration and less precipitation. All these factors are supposed to contribute to the low amount of water yield. （2）The average depth of surface runoff in the area is 71.1 mm per year，which has the trend of decreasing from the south to the north and it is roughly consistent with the specific distribution of water yield in the area. However，the distribution of the average depth of surface runoff displays a very complicated feature because the depth of surface runoff is also influenced by the following factors as the time distribution of precipitation，the land utilization types and the quality of the soil. （3）The average amount of water conservation in the area is approximately 300 million m3. And the average depth of water conservation is 69.79 mm，showing an outstanding feature of excellent water conservation function. Generally speaking，the depth of water conservation in the central part of the area of Ziwuling is greater than that of the north and the south part，which results from a concentration of forests and shrubs in the central part，and these two types of land possess a high capability of water conservation. （4）Based on the InVEST model and SCS model，the amount of water conservation and the discrepancy conservation capacities of different land uses can be acquired scientifically and quantificationally. （5）InVEST model is well-developed for calculating the water yeild，while SCS model requires further investigation because of its empirical relation among parameters．
[40]徐建宁. 基于InVEST模型的小江流域生态系统服务评估
. 兰州: 兰州交通大学硕士学位论文, 2016 .URL [本文引用: 1]摘要
生态系统服务为人类生产生活提供自然资源和物质条件,但随着人类的不合理利用,生态系统服务功能受到了严重的破坏。评估生态系统服务是生态环境保护和自然资源合理利用的基础,对维持自然系统的平衡和区域的可持续发展具有非常重要的意义。本文基于气象、水文、DEM、土壤和土地利用等数据,利用InVEST模型对小江流域的水源供给、土壤保持、碳储存和生物多样性等多种典型生态系统服务功能进行了量化评估,分析各生态系统服务功能的空间分布和区域差异特征,阐述小江流域对资源提供、调节和支持等生态系统服务的影响。同时,通过空间叠加法和编码分类法揭示了研究区的综合生态系统服务功能,研究生态系统服务功能的垂直空间异质性,找出生态系统服务功能重点区域,管理保护生态系统功能。以此来谋求更好的利益,实现山地生态系统服务功能的优化和区域经济的可持续发展。主要结论如下:1.小江流域的水源供给量为11.1亿m3,平均水源供给量为362.4mm,最大产水量为737.84mm。其中,河谷区由于处在干热河谷带,海拔最低,水源供给能力最弱;流域的东西部地区水源供给能力较强。碳储存总量为1.2×107吨,平均碳密度37.8 t/ha。碳储量高的区域主要分布在流域东西部高海拔地区,中部地区的碳储量较低;南部上游区域的碳储量高于北部下游区域的碳储量。流域的面侵蚀量为2.12×106 t/a,土壤保持总量为2.94×107 t/hm2·a。南部上游区域土壤保持能力强,北部下游区域土壤保持能力较差。此外,流域北部和南部地区生境质量较高,中部区域生境质量较低。2.流域各典型生态系统服务功能具有明显的垂直空间异质性。带随着海拔的升高,小江流域供水能力和生境质量逐渐增强,碳储存量先升高再降低,土壤保持功能普遍较低,呈先降低,再上升、后降低的趋势变化。3.小江流域生态系统服务功能的重点区域主要分布在干热河谷带和亚高山针叶林带。在干热河谷区,人类活动频繁,对生态系统服务功能的影响较大,因此在经济开发的同时,应注重生态系统的防护,建立生态保护工程,减缓和恢复生态退化状况。亚高山针叶林带综合生态系统服务功能强,可选择在不破坏生态平衡的基础上,适当地发展经济建设,如药材、经济作物的种植,以提高山区人民的生活质量。随着海拔的升高,流域综合生态系统服务功能逐渐增强。
[Xu Jian Ning.InVEST model based ecosystem services evaluation with case study in Xiaojiang Watershed
. Lanzhou: Master Dissertation of Lanzhou Jiaotong University, 2016.]URL [本文引用: 1]摘要
生态系统服务为人类生产生活提供自然资源和物质条件,但随着人类的不合理利用,生态系统服务功能受到了严重的破坏。评估生态系统服务是生态环境保护和自然资源合理利用的基础,对维持自然系统的平衡和区域的可持续发展具有非常重要的意义。本文基于气象、水文、DEM、土壤和土地利用等数据,利用InVEST模型对小江流域的水源供给、土壤保持、碳储存和生物多样性等多种典型生态系统服务功能进行了量化评估,分析各生态系统服务功能的空间分布和区域差异特征,阐述小江流域对资源提供、调节和支持等生态系统服务的影响。同时,通过空间叠加法和编码分类法揭示了研究区的综合生态系统服务功能,研究生态系统服务功能的垂直空间异质性,找出生态系统服务功能重点区域,管理保护生态系统功能。以此来谋求更好的利益,实现山地生态系统服务功能的优化和区域经济的可持续发展。主要结论如下:1.小江流域的水源供给量为11.1亿m3,平均水源供给量为362.4mm,最大产水量为737.84mm。其中,河谷区由于处在干热河谷带,海拔最低,水源供给能力最弱;流域的东西部地区水源供给能力较强。碳储存总量为1.2×107吨,平均碳密度37.8 t/ha。碳储量高的区域主要分布在流域东西部高海拔地区,中部地区的碳储量较低;南部上游区域的碳储量高于北部下游区域的碳储量。流域的面侵蚀量为2.12×106 t/a,土壤保持总量为2.94×107 t/hm2·a。南部上游区域土壤保持能力强,北部下游区域土壤保持能力较差。此外,流域北部和南部地区生境质量较高,中部区域生境质量较低。2.流域各典型生态系统服务功能具有明显的垂直空间异质性。带随着海拔的升高,小江流域供水能力和生境质量逐渐增强,碳储存量先升高再降低,土壤保持功能普遍较低,呈先降低,再上升、后降低的趋势变化。3.小江流域生态系统服务功能的重点区域主要分布在干热河谷带和亚高山针叶林带。在干热河谷区,人类活动频繁,对生态系统服务功能的影响较大,因此在经济开发的同时,应注重生态系统的防护,建立生态保护工程,减缓和恢复生态退化状况。亚高山针叶林带综合生态系统服务功能强,可选择在不破坏生态平衡的基础上,适当地发展经济建设,如药材、经济作物的种植,以提高山区人民的生活质量。随着海拔的升高,流域综合生态系统服务功能逐渐增强。
[41]郜红娟, 蔡广鹏, 罗绪强, 等.乌江流域淡水生态系统服务时空变化特征分析
. 西部林业科学, 2016, 45(3): 6-12 .https://doi.org/10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.03.002URL [本文引用: 1]摘要
淡水生态系统服务是生态系统服务研究的重要内容，对区域社会经济可持续发展具有重要的意义。本研究利用InVEST ( Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)模型，对1990-2010年乌江流域水土保持和水供给服务时空特征进行了分析。结果表明，研究期间，乌江流域水土保持和水供给服务均呈先增加后降低趋势；水土保持和水供给的总量空间格局变化明显较平均值空间格局变化大；中部、西南部和北部是流域水土保持总量和平均值变化较为突出区域，北部和中南部是流域水供给总量和平均值变化较为突出区域，中东部一直为水土保持和水供给变化率变化最大区域；气候是导致乌江流域水土保持和水供给服务变化的主导因素，而土地利用变化的影响相对较小。研究结果将对区域生态环境规划提供科学参考。
[Gao Hongjuan, Cai Guangpeng, Luo Xuqiang, et al.Spatiotemporal dynamics of fresh water ecosystem services in Wujiang River Basin
. Journal of West China Forestry Science, 2016, 45(3): 6-12.]https://doi.org/10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.03.002URL [本文引用: 1]摘要
淡水生态系统服务是生态系统服务研究的重要内容，对区域社会经济可持续发展具有重要的意义。本研究利用InVEST ( Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)模型，对1990-2010年乌江流域水土保持和水供给服务时空特征进行了分析。结果表明，研究期间，乌江流域水土保持和水供给服务均呈先增加后降低趋势；水土保持和水供给的总量空间格局变化明显较平均值空间格局变化大；中部、西南部和北部是流域水土保持总量和平均值变化较为突出区域，北部和中南部是流域水供给总量和平均值变化较为突出区域，中东部一直为水土保持和水供给变化率变化最大区域；气候是导致乌江流域水土保持和水供给服务变化的主导因素，而土地利用变化的影响相对较小。研究结果将对区域生态环境规划提供科学参考。
[42]焦金鱼, 贵立德. 基于GIS的祖厉河流域土壤侵蚀治理模式模拟研究
. 水土保持学报, 2016, 30(5): 95-101, 123 .https://doi.org/10.13870/j.cnki.stbcxb.2016.05.016URL [本文引用: 1]摘要
借助RS图像信息提取技术,对祖厉河流域遥感影像进行校正与信息提取。利用GIS栅格数据空间分析功能,将研究区空间化为30m×30m的栅格单元。根据土壤流失方程RUSLE生成各因子栅格图,借助GIS空间分析功能,实现该区土壤侵蚀评估模拟。结果表明：祖厉河流域1995年、2005年、2015年土壤侵蚀模数分别为2 877,3 372,3 713t/（km2·a）;从侵蚀量变化来看,1995年总土壤流失总量为29 608 397t/a,2005年总土壤流失总量为34 694 588t/a,2015年总土壤流失总量为38 202 817t/a,年平均流失模数为3 713t/（km2·a）。从土壤侵蚀空间分布和侵蚀量变化来看,研究区土壤侵蚀度呈现南北低、中部高;河流深切区低,高山林立区高的特点。针对研究区,提出4种模拟治理并进行验证,分析得出完全采取人工提升林区植被增长速度,主要包括全力发展坡地退耕还林还草的高效治理模式是该区最佳治理模式,可有效改善土壤流失状况,使平均土壤流失模数降为2 656t/（km2·a）。
[Jiao Jinyu, Gui Lide.Control model of soil erision in Zuli River Basin using GIS method
. Journal Soil and Water Conservation, 2016, 30(5): 95-101, 123.]https://doi.org/10.13870/j.cnki.stbcxb.2016.05.016URL [本文引用: 1]摘要
借助RS图像信息提取技术,对祖厉河流域遥感影像进行校正与信息提取。利用GIS栅格数据空间分析功能,将研究区空间化为30m×30m的栅格单元。根据土壤流失方程RUSLE生成各因子栅格图,借助GIS空间分析功能,实现该区土壤侵蚀评估模拟。结果表明：祖厉河流域1995年、2005年、2015年土壤侵蚀模数分别为2 877,3 372,3 713t/（km2·a）;从侵蚀量变化来看,1995年总土壤流失总量为29 608 397t/a,2005年总土壤流失总量为34 694 588t/a,2015年总土壤流失总量为38 202 817t/a,年平均流失模数为3 713t/（km2·a）。从土壤侵蚀空间分布和侵蚀量变化来看,研究区土壤侵蚀度呈现南北低、中部高;河流深切区低,高山林立区高的特点。针对研究区,提出4种模拟治理并进行验证,分析得出完全采取人工提升林区植被增长速度,主要包括全力发展坡地退耕还林还草的高效治理模式是该区最佳治理模式,可有效改善土壤流失状况,使平均土壤流失模数降为2 656t/（km2·a）。
[43]张超, 李春娟, 肖卓勇, 等. 基于USLE模型的重庆生态涵养发展区土壤侵蚀量估算
. 水土保持研究, 2017, 24(3): 33-38 .URL [本文引用: 1]摘要
利用USLE模型估算渝东北生态涵养发展区土壤侵蚀量,并对研究区土壤侵蚀强度进行分级,以此为基础进一步分析不同降雨侵蚀力、坡度、土壤类型下的土壤侵蚀强度分布特征。结果表明:本研究区土壤侵蚀量大致呈东北向西南递减的趋势,东部山地土壤受侵蚀最严重,西部山间丘陵地带土壤侵蚀量相对较小,研究区平均土壤侵蚀模数为30.15t/(hm~2·a),土壤侵蚀量为10 220.85万t/a。研究区各区县土壤侵蚀分布情况可划分为三类:(1)重点预防保护区。土壤侵蚀以微度和轻度侵蚀为主,林草覆盖度较高,但有水土流失加剧的危险,代表区县是忠县、梁平、垫江;(2)重点监督区。土壤侵蚀以中度和强度侵蚀为主,土壤侵蚀相对严重,代表区县为云阳、万州、巫山、奉节、丰都;(3)重点治理区。土壤侵蚀以极强度和剧烈侵蚀为主,土壤侵蚀最严重,代表区县为巫溪、开县、城口。降雨侵蚀力为3 000~4 000(MJ·mm)/(hm~2·h·a),坡度在25°以上,土壤为石灰土、紫色土或黄褐土的地区,土壤侵蚀以强度、极强度和剧烈侵蚀为主,是水土流失治理的重点。
[Zhang Chao, Li Chunjuan, Xiao Zhuoyong, et al.Estimate of soil erosion amount of the ecologyical conservation development area in Chongqing based on the USLE model
. Research of Soil and Water Conservation, 2017, 24(3): 33-38.]URL [本文引用: 1]摘要
利用USLE模型估算渝东北生态涵养发展区土壤侵蚀量,并对研究区土壤侵蚀强度进行分级,以此为基础进一步分析不同降雨侵蚀力、坡度、土壤类型下的土壤侵蚀强度分布特征。结果表明:本研究区土壤侵蚀量大致呈东北向西南递减的趋势,东部山地土壤受侵蚀最严重,西部山间丘陵地带土壤侵蚀量相对较小,研究区平均土壤侵蚀模数为30.15t/(hm~2·a),土壤侵蚀量为10 220.85万t/a。研究区各区县土壤侵蚀分布情况可划分为三类:(1)重点预防保护区。土壤侵蚀以微度和轻度侵蚀为主,林草覆盖度较高,但有水土流失加剧的危险,代表区县是忠县、梁平、垫江;(2)重点监督区。土壤侵蚀以中度和强度侵蚀为主,土壤侵蚀相对严重,代表区县为云阳、万州、巫山、奉节、丰都;(3)重点治理区。土壤侵蚀以极强度和剧烈侵蚀为主,土壤侵蚀最严重,代表区县为巫溪、开县、城口。降雨侵蚀力为3 000~4 000(MJ·mm)/(hm~2·h·a),坡度在25°以上,土壤为石灰土、紫色土或黄褐土的地区,土壤侵蚀以强度、极强度和剧烈侵蚀为主,是水土流失治理的重点。
[44]陈思旭, 杨小唤, 肖林林, 等. 基于RUSLE模型的南方丘陵山区土壤侵蚀研究
. 资源科学, 2014, 36(6): 1288-1297 .URL [本文引用: 1]

[Chen Sixu, Yang Xiaohuan, Xiao Linlin, et al.Study of soil erosion in the southern hillside area of China based on RUSLE model
. Resources Science, 2014, 36(6): 1288-1297.]URL [本文引用: 1]
[45]赵明松, 李德成, 张甘霖. 1980-2010年间安徽省土壤侵蚀动态演变及预测
. 土壤, 2016, 48(3): 588-596 .URL [本文引用: 1]摘要
基于修正的通用土壤流失方程（RUSLE）和GIS技术,定量分析了1980年、2000年、2010年安徽省土壤侵蚀空间分布及动态变化特征,并利用马尔柯夫模型预测了未来30年土壤侵蚀变化趋势。利用GIS空间分析方法进一步探讨了土壤侵蚀强度空间变化与高程、坡度等地形因子间的关系。结果表明：1）1980—2010年安徽省土壤侵蚀状况明显改善,平均土壤侵蚀模数由1980年的461.09 t/（km~2×a）减少为2010年的245.26 t/（km~2×a）;相应的侵蚀总量由6 199.92万t/a减少为3 297.84万t/a。全省微度侵蚀面积增加了8 188.65 km~2;强度以上侵蚀面积减少了1 576.93 km~2。2）安徽省3个时期的土壤侵蚀强度空间分布规律一致,侵蚀强度由北向南逐渐加剧。淮北与沿淮平原、江淮丘陵岗地以微度土壤侵蚀为主,皖南丘陵山区和皖西大别山区以强度侵蚀为主。3）1980—2010年全省土壤侵蚀等级减弱面积达11 762.83 km~2,侵蚀等级加剧面积仅811.21 km2。土壤侵蚀空间变化主要分布在200~500 m和15°~25°区域。土壤侵蚀等级转化逐级进行,主要以向侵蚀程度较弱等级转化为主,仅有少量微度侵蚀向侵蚀强度较强等级转化。4）根据马尔柯夫方法预测,未来30年安徽省土壤侵蚀状况逐渐减轻,微度土壤侵蚀面积逐渐增加,其他侵蚀等级的面积持续减少。
[Zhao Mingsong, Li Decheng, Zhang Ganlin.Dynamic evolution and prediction of soil erosion in Anhui province from 1980 to 2010
. Soil, 2016, 48(3): 588-596.]URL [本文引用: 1]摘要
基于修正的通用土壤流失方程（RUSLE）和GIS技术,定量分析了1980年、2000年、2010年安徽省土壤侵蚀空间分布及动态变化特征,并利用马尔柯夫模型预测了未来30年土壤侵蚀变化趋势。利用GIS空间分析方法进一步探讨了土壤侵蚀强度空间变化与高程、坡度等地形因子间的关系。结果表明：1）1980—2010年安徽省土壤侵蚀状况明显改善,平均土壤侵蚀模数由1980年的461.09 t/（km~2×a）减少为2010年的245.26 t/（km~2×a）;相应的侵蚀总量由6 199.92万t/a减少为3 297.84万t/a。全省微度侵蚀面积增加了8 188.65 km~2;强度以上侵蚀面积减少了1 576.93 km~2。2）安徽省3个时期的土壤侵蚀强度空间分布规律一致,侵蚀强度由北向南逐渐加剧。淮北与沿淮平原、江淮丘陵岗地以微度土壤侵蚀为主,皖南丘陵山区和皖西大别山区以强度侵蚀为主。3）1980—2010年全省土壤侵蚀等级减弱面积达11 762.83 km~2,侵蚀等级加剧面积仅811.21 km2。土壤侵蚀空间变化主要分布在200~500 m和15°~25°区域。土壤侵蚀等级转化逐级进行,主要以向侵蚀程度较弱等级转化为主,仅有少量微度侵蚀向侵蚀强度较强等级转化。4）根据马尔柯夫方法预测,未来30年安徽省土壤侵蚀状况逐渐减轻,微度土壤侵蚀面积逐渐增加,其他侵蚀等级的面积持续减少。
[46]赵文启, 刘宇, 罗明良, 等. 黄土高原小流域植被恢复的土壤侵蚀效应评估
. 水土保持学报, 2016, 30(5): 89-94 .https://doi.org/10.13870/j.cnki.stbcxb.2016.05.015URL [本文引用: 1]摘要
植被建设是治理土壤侵蚀的重要途径,特别是坡面土壤侵蚀。退耕还林还草是黄土高原乃至全国最大规模的植被建设工程,黄土高原是该工程的重点地区之一。小流域是土壤侵蚀综合治理的基本单元。通过退耕还林工程实施前后小流域土壤侵蚀的模拟和分析,可以为植被建设成效评估和调整治理策略提供参考。运用修正土壤流失方程RUSLE,在ARCGIS10.2平台下模拟了羊圈沟小流域1984年、1996年、2006年、2012年和2014年5个年份的土壤侵蚀,评估了退耕还林前后黄土高原小流域植被恢复对土壤侵蚀的影响。降雨侵蚀力R利用延安气象站30年（1984—2014年,除1999年外）的日降雨数据计算,LS因子利用将矢量化的1∶5 000地形图插值生成DEM提取;土壤可蚀性K因子利用2006年实测土壤理化数据计算,总结概括前人研究成果获取C、P因子值。研究结果表明：（1）各坡度带侵蚀都显著减弱,15°~25°,25°~35°和〉35°坡度带是中度以上侵蚀发生的主要区域。1984—2014年3种坡度带的侵蚀面积之和分别占总面积的44.93%,42.65%,35.78%,23.23%和22.98%;（2）退耕还林前后相比,土壤侵蚀强度显著降低：中度以上侵蚀面积急剧减少,土壤侵蚀转变为以微度、轻度和中度侵蚀为主,3类侵蚀面积之和在2006年、2012年和2014年分别占总侵蚀面积的26.53%,44.24%和43.47%;（3）土壤侵蚀模数呈现减小的趋势,从1984年到2014年,土壤侵蚀强度从15 327.57t/（km2·a）降至3 270.19t/（km2·a）,降低70%以上。总体上,土壤侵蚀明显降低,表明植被建设有效遏制了土壤侵蚀,退耕还林工程对水土保持和治理土壤侵蚀起到了显著的效果。
[Zhao Wenqi, Liu Yu, Luo Mingliang, et al.Effect of revegetation on soil erosion in small watershed of the loess plateau
. Journal of Soil and Water Conservation, 2016, 30(5): 89-94.]https://doi.org/10.13870/j.cnki.stbcxb.2016.05.015URL [本文引用: 1]摘要
植被建设是治理土壤侵蚀的重要途径,特别是坡面土壤侵蚀。退耕还林还草是黄土高原乃至全国最大规模的植被建设工程,黄土高原是该工程的重点地区之一。小流域是土壤侵蚀综合治理的基本单元。通过退耕还林工程实施前后小流域土壤侵蚀的模拟和分析,可以为植被建设成效评估和调整治理策略提供参考。运用修正土壤流失方程RUSLE,在ARCGIS10.2平台下模拟了羊圈沟小流域1984年、1996年、2006年、2012年和2014年5个年份的土壤侵蚀,评估了退耕还林前后黄土高原小流域植被恢复对土壤侵蚀的影响。降雨侵蚀力R利用延安气象站30年（1984—2014年,除1999年外）的日降雨数据计算,LS因子利用将矢量化的1∶5 000地形图插值生成DEM提取;土壤可蚀性K因子利用2006年实测土壤理化数据计算,总结概括前人研究成果获取C、P因子值。研究结果表明：（1）各坡度带侵蚀都显著减弱,15°~25°,25°~35°和〉35°坡度带是中度以上侵蚀发生的主要区域。1984—2014年3种坡度带的侵蚀面积之和分别占总面积的44.93%,42.65%,35.78%,23.23%和22.98%;（2）退耕还林前后相比,土壤侵蚀强度显著降低：中度以上侵蚀面积急剧减少,土壤侵蚀转变为以微度、轻度和中度侵蚀为主,3类侵蚀面积之和在2006年、2012年和2014年分别占总侵蚀面积的26.53%,44.24%和43.47%;（3）土壤侵蚀模数呈现减小的趋势,从1984年到2014年,土壤侵蚀强度从15 327.57t/（km2·a）降至3 270.19t/（km2·a）,降低70%以上。总体上,土壤侵蚀明显降低,表明植被建设有效遏制了土壤侵蚀,退耕还林工程对水土保持和治理土壤侵蚀起到了显著的效果。
[47]闫瑞, 张晓萍, 李够霞, 等. 基于RUSLE的北洛河上游流域侵蚀产沙模拟研究
. 水土保持学报, 2017, 31(4): 32-37 .https://doi.org/10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.006URL [本文引用: 1]摘要
以RS、GIS和RUSLE模型结合SEDD模型,分析了退耕还林前后北洛河上游流域1990年、2000年和2010年土壤侵蚀强度和产沙量的时空变化特征。结果表明：3个时期年平均土壤侵蚀模数分别为18189.72,7 408.93,2 857.76t/（km^2·a）,年均输沙模数分别为14 093.31,5 997.65,2 394.37t/（km^2·a）,均呈减小趋势。3个时期的土壤侵蚀量在地形上的分布表现出趋同性,即高程上均在1 475-1 575m内平均侵蚀模数和侵蚀量表现出最大值。随着坡度增加,平均侵蚀模数增加,流域内75%以上的侵蚀量均来自于坡度〉15°区域。3个时期平均侵蚀模数均遵循阳坡〉半阳坡〉半阴坡〉阴坡的规律。研究为该区域生态环境建设效益评价及水土资源合理利用提供有益信息。
[Yan Rui, Zhang Xiaoping, Li Gouxia, et al.Soil erosion and sediment yield assessment based on RUSLE in Beiluo River on the loess plateau
. Journal of Soil and Water Conservation, 2017, 31(4): 32-37.]https://doi.org/10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.006URL [本文引用: 1]摘要
以RS、GIS和RUSLE模型结合SEDD模型,分析了退耕还林前后北洛河上游流域1990年、2000年和2010年土壤侵蚀强度和产沙量的时空变化特征。结果表明：3个时期年平均土壤侵蚀模数分别为18189.72,7 408.93,2 857.76t/（km^2·a）,年均输沙模数分别为14 093.31,5 997.65,2 394.37t/（km^2·a）,均呈减小趋势。3个时期的土壤侵蚀量在地形上的分布表现出趋同性,即高程上均在1 475-1 575m内平均侵蚀模数和侵蚀量表现出最大值。随着坡度增加,平均侵蚀模数增加,流域内75%以上的侵蚀量均来自于坡度〉15°区域。3个时期平均侵蚀模数均遵循阳坡〉半阳坡〉半阴坡〉阴坡的规律。研究为该区域生态环境建设效益评价及水土资源合理利用提供有益信息。
[48]Wang S, Fu B J, Piao S L, et al.Reduced sediment transport in the Yellow River due to anthropogenic changes
. Nature Geoscience, 2016, 9(1): 38-42.https://doi.org/10.1038/ngeo2602URL [本文引用: 1]摘要
The sediment load of China[rsquor]s Yellow River has been declining. Analysis of 60 years of runoff and sediment load data attributes this decline to river engineering, with an increasing role of post-1990s land use changes on the Loess Plateau.
[49]吴瑞, 刘桂怀, 文一惠. 基于InVEST模型的官厅水库流域产水和水质净化服务时空变化
. 环境科学研究, 2017, 30(3): 406-414 .https://doi.org/10.13198/j.issn.1001-6929.2017.01.73URL [本文引用: 1]摘要
官厅水库是北京市及其周边地区重要的水源地之一,曾因水质污染严重而被迫退出北京市饮用水供应系统,经过全面治理后于2007年恢复成为北京市备用水源地.为了从整体上定量分析官厅水库流域生态系统的产水和水质净化服务,基于InVEST模型,选择官厅水库退出北京市饮用水供应系统和恢复成为北京市备用水源地为时间节点,定量评估1995—2010年官厅水库流域生态系统的产水量和TN、TP输出量,分析其产水服务和水质净化服务的时空变化.结果表明：1995—2010年,官厅水库流域产水服务表现为先减弱后增强,但整体呈减弱趋势,流域产水量由1995年的18.85×10^8m^3降至2010年的14.33×10^8m^3,产水服务减弱24.0%.水质净化服务表现为先减弱后增强,但整体呈增强趋势,流域的TN、TP输出量分别由1995年的4 028.7、379.7 t降至2010年的3 611.4和354.0 t,TN、TP净化服务分别增强10.4%和6.8%.研究显示,气候变化和土地利用变化是导致官厅水库流域产水服务发生改变的主要原因,不同时期的水资源保护政策导向也与水质净化服务变化趋势相吻合.
[Wu Rui, Liu Guihuai, Wen Yihui.Spatiotemporal variations of water yield and water quality purification service functions in Guanting Reservoir Basin bsded on InVEST model
. Research of Environmental Sciences, 2017, 30(3): 406-414.]https://doi.org/10.13198/j.issn.1001-6929.2017.01.73URL [本文引用: 1]摘要
官厅水库是北京市及其周边地区重要的水源地之一,曾因水质污染严重而被迫退出北京市饮用水供应系统,经过全面治理后于2007年恢复成为北京市备用水源地.为了从整体上定量分析官厅水库流域生态系统的产水和水质净化服务,基于InVEST模型,选择官厅水库退出北京市饮用水供应系统和恢复成为北京市备用水源地为时间节点,定量评估1995—2010年官厅水库流域生态系统的产水量和TN、TP输出量,分析其产水服务和水质净化服务的时空变化.结果表明：1995—2010年,官厅水库流域产水服务表现为先减弱后增强,但整体呈减弱趋势,流域产水量由1995年的18.85×10^8m^3降至2010年的14.33×10^8m^3,产水服务减弱24.0%.水质净化服务表现为先减弱后增强,但整体呈增强趋势,流域的TN、TP输出量分别由1995年的4 028.7、379.7 t降至2010年的3 611.4和354.0 t,TN、TP净化服务分别增强10.4%和6.8%.研究显示,气候变化和土地利用变化是导致官厅水库流域产水服务发生改变的主要原因,不同时期的水资源保护政策导向也与水质净化服务变化趋势相吻合.
[50]黄从红. 基于模型的生态系统服务功能研究: 以四川宝兴县和北京门头沟区为例
. 北京: 北京林业大学硕士学位论文, 2014 . [本文引用: 1]

[Huang Conghong.Ecosystem services evaluation based on the InVEST model: Case studies in Baoxing county, Sichuan and Mentougou district, Beijing
. Beijing: Master Dissertation of Beijing Forestry University, 2014.] [本文引用: 1]
[51]孙艳伟, 李加林, 马仁锋, 等.于桥水库流域水源供给服务的空间分布格局
. 水资源与水工程学报, 2015, 26(6): 1-6 .https://doi.org/10.11705/j.issn.1672-643X.2015.06.01URL [本文引用: 1]摘要
空间定量评估流域生态系统水源供给服务功能对水源区可持续发展及生态补偿机制的建立具有重要意义。基于研究区土地利用数据、气象数据和土壤数据,应用In VEST模型评估了于桥水库流域生态系统的水源供给量,并定量分析了流域水源供给能力的空间分布格局特征。结果表明:当Zhang系数为3.2时,流域的年径流深为161 mm,流域内年总产水量为3.14亿m~3。从空间分布格局来看,流域水源供给量存在显著的空间异质性;南部和中东部平原区单位面积水源供给量较高,水库南岸水源供给能力高于北岸;遵化市和蓟县对水源供给总量的贡献率达到85%;流域内不同景观类型的水源供给能力由大到小的排序为:耕地>林地>人工表面>裸地>灌草地,耕地、林地和人造表面对水源供给总量的贡献率达到82%。流域南部和中东部平原区是水源供给功能保护的重点区域,但同时也是防控城镇面源污染的关键地区。
[Sun Yanwei, Li Jialin, Ma Renfeng, et al.Style of spatial distribution of water supply service in Yuqiao watershed
. Journal of Water Resources and Water Engineering, 2015, 26(6): 1-6.]https://doi.org/10.11705/j.issn.1672-643X.2015.06.01URL [本文引用: 1]摘要
空间定量评估流域生态系统水源供给服务功能对水源区可持续发展及生态补偿机制的建立具有重要意义。基于研究区土地利用数据、气象数据和土壤数据,应用In VEST模型评估了于桥水库流域生态系统的水源供给量,并定量分析了流域水源供给能力的空间分布格局特征。结果表明:当Zhang系数为3.2时,流域的年径流深为161 mm,流域内年总产水量为3.14亿m~3。从空间分布格局来看,流域水源供给量存在显著的空间异质性;南部和中东部平原区单位面积水源供给量较高,水库南岸水源供给能力高于北岸;遵化市和蓟县对水源供给总量的贡献率达到85%;流域内不同景观类型的水源供给能力由大到小的排序为:耕地>林地>人工表面>裸地>灌草地,耕地、林地和人造表面对水源供给总量的贡献率达到82%。流域南部和中东部平原区是水源供给功能保护的重点区域,但同时也是防控城镇面源污染的关键地区。
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