湖南省东江湖流域水供给服务空间流动模拟

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生态系统服务是目前生态学研究领域的热点问题,且越来越强调与人类福利之间的关系。生态系统服务价值评估存在不确定性、静态、政策应用性差等缺陷,生态系统服务的空间流动则强调从供给与需求的角度分析生态系统服务的时空格局,明确生态系统服务与人类福利之间的空间定量关系,有利于生态系统服务间的权衡与管理。本文以东江湖流域的水供给服务为例,分析水供给服务产生与使用之间的空间位置关系,模拟水供给服务的空间流动。研究基于土地覆被/土地利用、遥感影像、实地调研资料等数据,利用InVEST模型计算流域水供给服务的产生,利用社会经济数据模拟水供给服务的使用,建立水供给服务由产生到使用的反馈关系,分析两者的时空格局关系,预测未来东江湖流域水供给服务空间流动形势。通过本研究可以对水供给服务的产生、使用、消费的作用机理形成深入的认识,为生态系统服务管理与生态补偿提供科学的理论依据,相关内容如下:  (1)东江湖流域水供给服务时空格局分析:1995-2010年,东江湖流域水供给量整体呈现先增加后降低的趋势,年均水供给量在1100-1600mm之间变化。各年水供给量的空间分布格局相似,由湖区向四周递增。东江湖流域范围内平均水供给量较高的土地覆被类型依次为城镇建设用地、典型草地、灌丛、灌丛草地,在1600 mm左右;较低的土地覆被类型依次为河湖滩地、内陆水体、水田。内陆水体的平均水供给量在800mm以下,形成湖区范围内的水供给量低值区。各个子流域平均水供给量大致在750-1700mm之间,平均水供给量与降水量、潜在蒸散发、林地覆盖率成极显著正相关关系,与实际蒸散发、湿地水体覆盖率成极显著负相关关系。  (2)东江湖流域水供给服务的空间流动:1995-2010年东江湖流域受益区范围内的产水量整体呈现先增加后减少的趋势,在9350-12400m3hm-2y-1之间变化,2000年的平均产水量最高。各年产水量的空间分布格局相似,由上游向下游产水量逐渐减少,且城市群周边地区产水量减少的趋势比较明显。1995-2010年受益区范围内各年平均用水量在2900-4450 m3hm-2y-1之间变化,相当于年用水总量为4.9×109m3-7.3×109m3。各年用水量的空间分布格局相似,均从城镇建设用地向四周递减,呈现较明显的城乡梯度变化。1995-2010年城镇建设用地及其邻近区域、河流湖泊沿岸地区的水供给服务供不应求,其他区域的水供给服务能够满足需求,其供需平衡状况逐渐恶化,需水缺口出现的趋势逐渐显现。  (3)东江湖流域水供给服务流动的预测与政策建议:2015、2020、2030年东江湖流域下游受益区的需水缺口逐渐显现,2030年东江湖流域的最大供水量已不能满足下游受益区的用水需求,需要进一步探索水供给服务保护的新模式。
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