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滦河流域土壤保持和水质净化服务及其权衡与协同关系 被引量：2
1
作者 刘灿均 门宝辉 +1 位作者 申耀铎 庞金凤 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第14期5740-5752,共13页
滦河流域是京津冀地区重要的生态屏障和水源涵养区,但流域内仍存在水土流失、河流水质不达标等问题。基于实测资料及loadest模型等工具率定InVEST模型参数,定量评估了滦河流域各生态区2005、2010和2015年土壤保持和水质净化服务及其时... 滦河流域是京津冀地区重要的生态屏障和水源涵养区,但流域内仍存在水土流失、河流水质不达标等问题。基于实测资料及loadest模型等工具率定InVEST模型参数,定量评估了滦河流域各生态区2005、2010和2015年土壤保持和水质净化服务及其时空变化特征,采用相关分析和基于网格的Moran′I指数分析了两项服务的作用机理和权衡与协同关系的时空分异,并探讨了气候和土地利用变化对二者的影响。结果表明:2005年、2010年、2015年滦河流域年均土壤保持强度为136.45 t/hm^(2),时间上呈现出先强增后微减的特点,空间格局表现为由西北向东南增加;流域总氮(TN)、总磷(TP)年均输出量分别为1526.73 t/a和82.89 t/a,输出量逐年增加且集中在流域中下游,流域整体水质净化能力有所减弱。流域内水体中TN、TP浓度与泥沙入河量具有显著相关性,土壤保持和水质净化服务关系整体上由协同向权衡转变,空间上的差异性表现为林地、草地集中区域(生态区A)多以协同关系为主,而农牧带交错地区(生态区B)多以权衡关系为主。建议未来滦河流域开展生态建设和管理工作时应统筹考虑土壤保持和水质净化服务,因地制宜协调二者关系,通过增强流域水土保持功能带动水质净化服务的提升,并优化土地利用布局,促进流域的生态环境高质量发展。 展开更多
关键词 土壤保持服务 水质净化服务 滦河流域 权衡与协同关系 土地利用
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南四湖流域近45a水质净化服务功能的时空演变及其影响因素 被引量：2
2
作者 叶敦雨 孙小银 单瑞峰 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期990-998,共9页
研究区域生态系统的水质净化服务功能的时空变化趋势及其驱动因素可以更加有效地保护流域水环境和合理开展土地利用规划。以南四湖流域1975-2020年9期土地利用数据为基础,以流域氮、磷输出负荷表征水质净化服务功能,运用InVEST-Nutrient... 研究区域生态系统的水质净化服务功能的时空变化趋势及其驱动因素可以更加有效地保护流域水环境和合理开展土地利用规划。以南四湖流域1975-2020年9期土地利用数据为基础,以流域氮、磷输出负荷表征水质净化服务功能,运用InVEST-Nutrient Delivery Ratio(NDR)模型模拟流域1975-2020年水质净化服务功能的时间变化趋势,并利用GIS空间统计分析、景观格局分析和地理探测器等探讨土地利用、景观格局和其他自然和社会经济因素对水质净化服务功能的影响。结果表明,1975-2020年近45 a中南四湖流域氮、磷输出量呈先增加后减少再增加趋势;空间上,2020年流域西部平原地区氮、磷输出量较高,流域北部次之,流域东南部最低;相关分析表明,林地、草地对流域氮、磷输出起拦截阻滞作用,建设用地则对流域氮、磷输出起促进作用;景观格局指数分析表明,平均形状指数(SHAPE_MN)、平均相似度指数(SIMI_MN)、斑块结合度(COHESION)、蔓延度指数(CONTAG)和景观形状指数(LSI)等景观指数对氮、磷输出起促进作用,散布与并列指数(IJI)、平均聚集指数(CONTIG_MN)和平均核心斑块指数(CAI_MN)等则对氮、磷输出起阻滞作用。地理探测器分析表明,建设用地是水质净化服务功能的主要控制因素。 展开更多
关键词 InVEST-NDR模型 土地利用 景观格局 南四湖流域 地理探测器 水质净化服务功能
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湖泊水质净化服务评估方法研究进展 被引量：2
3
作者 程敏 江波 +1 位作者 张丽云 欧阳志云 《湿地科学与管理》 2015年第1期68-72,F0003,共6页
湖泊水质净化服务是指湖底沉积物、植物、微生物通过生物物理化学作用,对污染物进行吸附、吸收、移出和固定,通过净化水质和改善生态环境为受益者提供的效益。国内外关于水质净化服务的研究虽日趋完善,但鲜有研究定量揭示生态系统过程... 湖泊水质净化服务是指湖底沉积物、植物、微生物通过生物物理化学作用,对污染物进行吸附、吸收、移出和固定,通过净化水质和改善生态环境为受益者提供的效益。国内外关于水质净化服务的研究虽日趋完善,但鲜有研究定量揭示生态系统过程对生态系统服务的影响,现有研究在管理决策中的应用仍有一定的局限性。在对水质净化服务形成机理和价值评估方法进行综述的基础上,提出了基于物质量和价值量评价的基本模式和框架,为湖泊生态系统监测和生态系统服务评价提供了重要的理论支撑。 展开更多
关键词 湖泊 水质净化服务 物质量评价 价值量评价
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长江流域景观格局与生态系统水质净化服务的关系 被引量：55
4
作者 刘怡娜 孔令桥 +1 位作者 肖燚 郑华 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期844-852,共9页
流域景观格局通过影响生态过程,改变进入河流污染物的数量,进而对水质净化服务产生重要影响,探讨流域景观格局对水质净化服务的影响对于流域景观规划、生态系统保护和生态系统服务提升具有重要意义。以长江流域为研究区域,在分析45个子... 流域景观格局通过影响生态过程,改变进入河流污染物的数量,进而对水质净化服务产生重要影响,探讨流域景观格局对水质净化服务的影响对于流域景观规划、生态系统保护和生态系统服务提升具有重要意义。以长江流域为研究区域,在分析45个子流域景观格局特征、应用In VEST模型评估流域水质净化服务基础上,探讨了两者的关系,结果表明:①景观组成上,长江流域农田和城镇面积比例分别与生态系统水质净化服务存在显著对数关系(P<0.01),森林面积比例则与之呈极显著正相关关系(P<0.01);②流域景观配置上,斑块密度和景观破碎度与水质净化服务呈显著负相关(P<0.01),而平均斑块面积和形状规律相反(P<0.01);③斑块类型水平上,森林平均斑块面积、灌丛/湿地平均斑块形状与生态系统水质净化服务呈显著正相关(P<0.01),而农田平均斑块面积/边缘密度、城镇斑块密度则与之呈显著负相关(P<0.01);④森林主导景观的子流域,仅有景观破碎度与生态系统水质净化服务呈显著负相关,而农田主导景观的子流域,景观蔓延度、香农多样性与其分别呈正相关(P<0.01)。研究结果可以为长江流域生态系统水质净化服务的提升提供多途径的管理信息:流域景观尺度上,增加森林面积比例、控制农田与城镇面积比例,并减少景观破碎度而增加平均斑块形状复杂性;斑块类型水平上,可增加灌丛/湿地斑块形状复杂性,减小农田边缘密度和城镇斑块密度;森林主导景观的子流域应降低景观破碎度,以农田主导景观的子流域则应该增加斑块类型丰富度和团聚程度。研究也可为其他流域水质净化服务管理提供参考。 展开更多
关键词 景观格局 景观指数 水质净化服务 非点源污染 长江流域
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长江流域景观格局变化对生态系统水质净化服务的影响 被引量：13
5
作者 刘怡娜 孔令桥 +1 位作者 肖燚 郑华 《环境保护科学》 CAS 2018年第4期6-13,共8页
流域景观格局通过改变营养物质累积浓度空间分布而影响水质净化服务,探讨流域景观格局变化对水质净化服务的影响对于流域景观规划、生态系统保护和生态系统服务提升具有重要意义。以长江流域为研究区域,分析了两者变化特征及相关关系,... 流域景观格局通过改变营养物质累积浓度空间分布而影响水质净化服务,探讨流域景观格局变化对水质净化服务的影响对于流域景观规划、生态系统保护和生态系统服务提升具有重要意义。以长江流域为研究区域,分析了两者变化特征及相关关系,结果表明:2000~2010年,长江上游农田减少0.92%、森林增加0.34%;中下游城镇增加6.87%、农田减少6.83%。景观配置变化中,流域各景观斑块复杂程度增加、景观聚集连通性降低、景观异质性增加;1 000 m河岸带中,各斑块大片聚集趋势更明显;流域水质净化服务量增强区域主要集中在上游的乌江水系、嘉陵江水系及宜宾至宜昌干流水系,最大增加10.5%,中下游大部分子流域水质净化服务下降,下降率最高达22.8%;景观配置中,景观聚集连通性降低、景观复杂程度增加和景观异质性的增加,都会削弱水质净化服务;子流域与河岸带景观格局变化解释水质净化服务空间变异的贡献率分别为29.4%和79.0%,表明河岸带景观格局的改变更能影响污染物的截留效率。 展开更多
关键词 景观格局 景观指数 水质净化服务 长江流域
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广东省珠江流域景观格局对水质净化服务的影响 被引量：3
6
作者 王晨茜 张琼锐 +2 位作者 张若琪 孙学超 徐颂军 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第7期1425-1433,共9页
景观格局的动态变化通过改变进入河流的污染物种类和数量对水质净化服务产生重要影响。以广东省珠江流域为例,应用InVEST模型评估142个子流域的水质净化服务,基于Fragstats平台分析景观格局特征,在此基础上应用空间误差模型(SEM)和基于... 景观格局的动态变化通过改变进入河流的污染物种类和数量对水质净化服务产生重要影响。以广东省珠江流域为例,应用InVEST模型评估142个子流域的水质净化服务,基于Fragstats平台分析景观格局特征,在此基础上应用空间误差模型(SEM)和基于赤池信息准则(AIC)的模型选择与多模型推断探讨景观格局与水质净化服务的关系。结果发现,(1)景观组成方面,农田比例(CUL)和水域比例(WAT)对水质净化服务的削弱作用最强(β=0.47,0.15),是引起流域TP含量增加的主要原因。(2)景观配置方面,流域从上游到下游人类活动干扰加剧,景观异质性与复杂度增强,水质净化服务逐渐减弱。SHDI、ED与水质净化服务呈显著负相关(β=0.31,0.15)。(3)平均后的空间误差模型有效地消除了空间自相关性,具有较好的拟合效果(r^(2)=90.12%)。其中,景观组成对水质净化服务的影响更大,解释了大部分的变化(r^(2)=88.12%),景观配置指标只解释了另外的2%。该研究可为其他流域景观格局优化及水质净化服务管理提供参考。 展开更多
关键词 景观格局 水质净化服务 AIC 空间误差模型 广东省珠江流域
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景观格局变化的水质净化服务响应关系研究进展 被引量：12
7
作者 王飞 陶宇 欧维新 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期17-28,共12页
景观格局变化对生态系统水质净化服务具有重要影响。为深入探究景观格局对水质净化服务的影响机制,通过国内外相关文献的系统梳理,总结出不同时空尺度下,景观格局对水质净化服务的影响存在差异,即水质净化服务对景观格局的响应具有尺度... 景观格局变化对生态系统水质净化服务具有重要影响。为深入探究景观格局对水质净化服务的影响机制,通过国内外相关文献的系统梳理,总结出不同时空尺度下,景观格局对水质净化服务的影响存在差异,即水质净化服务对景观格局的响应具有尺度依赖性。相同尺度下,不同地形条件和景观基质也会使得景观格局对水质净化服务的影响表现出空间分异性。同时,景观格局与水质净化服务之间存在阈值效应,这使得决策者进行景观格局优化与水质保护时需要更为全面地考虑各种因素。针对当前研究存在的水质净化服务对景观格局响应的特征空间尺度不明晰、景观配置及空间分异特征研究有待加强,阈值效应不明确等问题,未来需开展多等级多尺度的对比研究,从不同侧面阐释景观格局与水质净化服务作用的特征尺度,发展能表征生态过程的景观格局指数,加强景观配置对水质净化服务影响的研究,深化不同影响因素下,两者之间空间分异特征探索,探究水质净化服务对景观格局响应的阈值识别方法,有效地判定阈值,为区域景观格局优化和水环境管理提供决策支持。 展开更多
关键词 景观格局 水质净化服务 响应关系 尺度
原文传递
基于InVEST模型的大理州永平县水生态系统服务功能时空变化分析 被引量：17
8
作者 杜佳衡 王锦 《西部林业科学》 CAS 北大核心 2021年第6期91-102,共12页
为探析水生态系统的健康状况,以大理州永平县为研究对象,运用InVEST模型产水和水质净化模块,模拟2000年、2010年、2020年3个时期的产水服务和水质净化服务,通过冷热点分析识别两项服务的空间分布规律,并划分其重要性等级。结果表明:(1)... 为探析水生态系统的健康状况,以大理州永平县为研究对象,运用InVEST模型产水和水质净化模块,模拟2000年、2010年、2020年3个时期的产水服务和水质净化服务,通过冷热点分析识别两项服务的空间分布规律,并划分其重要性等级。结果表明:(1)永平县3个时期产水服务的年均产水深度分别为642.37、348.95、275.59 mm,呈下降趋势。(2)水质净化服务TN年均输出量最大值分别为5.90、6.10、6.40 kg/(hm^(2)·a),TP最大值分别为0.14、0.15、0.16 kg/(hm^(2)·a),呈上升趋势。(3)产水服务热点区域集中分布在西部地区,冷点区域集中在中部和东北部地区;水质净化服务热点区域与耕地和建设用地的空间分布格局较为一致,冷点区域集中分布在植被覆盖度高的区域。(4)水生态系统服务功能极重要区占研究区总面积的38.24%,分布在用地以林草地为主的中部和东部区域;较重要区和一般重要区分布在西北部和南部用地以灌草和旱地为主的区域,占总面积的40.22%、16.11%;不重要区占总面积的5.43%,分布在用地以耕地和建设用地为主的区域。 展开更多
关键词 永平县 InVEST模型 产水服务 水质净化服务 冷热点分析
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