【摘要】：人類活動對自然資源的過度開發(fā)、超負荷利用以及對生態(tài)環(huán)境的大肆破壞已經(jīng)導致生態(tài)系統(tǒng)服務功能的劇烈退化和喪失。因此,開展生態(tài)系統(tǒng)服務功能綜合評價為生態(tài)系統(tǒng)保育、生態(tài)系統(tǒng)管理、生態(tài)補償機制、生態(tài)功能區(qū)劃、生態(tài)敏感性評價、生態(tài)環(huán)境保護建設(shè)以及自然-經(jīng)濟-社會可持續(xù)發(fā)展等提供決策依據(jù)�；诖�,本文以東江源頭—安遠縣生為研究對象,以安遠縣氣候數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、土地利用/覆蓋變化數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)等為基礎(chǔ),運用RS和GIS技術(shù)對研究區(qū)1997-2017年土地利用與覆被變化進行動態(tài)分析,采用InVEST模型對1997年、2003年、2010年和2017年安遠縣水源涵養(yǎng)、土壤保持、碳儲量和食物供給四種生態(tài)系統(tǒng)服務功能進的數(shù)量變化、空間分布和時空變化特征進行模擬評估和定量評價,并對水源涵養(yǎng)和土壤保持模擬結(jié)果進行模型校驗,然后對比分析出近20年來不同土地利用與覆被類型的四項生態(tài)服務能力。在此基礎(chǔ)上,采用ArcGIS的柵格重分類(Reclassify)工具和分位數(shù)法(Quantile)對研究區(qū)1997-2017年水源涵養(yǎng)、土壤保持、碳儲量和食物供給生態(tài)服務功能的評估結(jié)果劃分為一般重要、中等重要、高度重要和極度重要四個重要性分級,疊加四項生態(tài)服務功能得到安遠縣綜合生態(tài)系統(tǒng)服務功能分區(qū)。主要研究結(jié)論如下:(1)借助ENVI5.3軟件,采用監(jiān)督分類和支持向量機法對安遠縣1997年、2003年、2010年和2017年四期遙感影像土地利用/覆被類型進行解譯,四期遙感影像混淆矩陣驗證總體精度均高于90%,Kappa系數(shù)均高于0.83,均達到了分類精度的要求,并將土地利用/覆被類型劃分為耕地、園林地、建設(shè)用地、水域和未利用地5大類。園林地是安遠縣主要土地利用/覆被類型,園林地分布面積最多,耕地其次,建設(shè)用地和未利用地再次,水域最少。1997-2017年,園林地和未利用地的面積呈現(xiàn)出不斷減少的分布趨勢,耕地和建設(shè)用地則與之相反,兩者均呈現(xiàn)出不斷增加的變化規(guī)律,水域呈現(xiàn)出先減少后增加在減少的變化特征。(2)1997-2017年20年來研究區(qū)水源涵養(yǎng)量呈現(xiàn)出先顯著減少后不斷增加的變化特征,水源涵養(yǎng)功能整體表現(xiàn)為不斷增加的趨勢,1997年、2003年、2010年和2017年水源涵養(yǎng)量分別為2.542×10~8mm、1.576×10~8mm、2.462×10~8mm和3.795×10~8mm。1997年研究區(qū)水源涵養(yǎng)表現(xiàn)出北高南低的空間分布規(guī)律,水源涵養(yǎng)高值區(qū)主要分布于廉江河流域和鎮(zhèn)江河流域的上游和下游地區(qū)以及東北部山地林區(qū),低值區(qū)主要集中分布在安遠縣中部地區(qū)。研究區(qū)2003年水源涵養(yǎng)高值區(qū)與1997年一致,低值區(qū)主要分布在研究區(qū)北部、中部、東部以及南部山區(qū)。2010年水源涵養(yǎng)高值區(qū)也與1997年空間分布趨勢相一致,低值區(qū)主要分布在研究區(qū)東北部、中部以及南部區(qū)域。2017年水源涵養(yǎng)高值區(qū)中部和南部區(qū)域,低值區(qū)主要分布在研究區(qū)北部和西南部。近20年來,不同土地利用/覆被類型的水源涵養(yǎng)量總體表現(xiàn)為:園林地耕地建設(shè)用地未利用地水域。(3)1997年-2017年安遠縣土壤保持量表現(xiàn)出先減少后不斷增加的趨勢,土壤保持功能整體上以增強為主,1997年、2003年、2010年和2017年土壤保持量分別為4.541×10~9t、3.961×10~9 t、5.791×10~9t和6.047×10~9 t�？臻g上,1997年、2003年、2010年和2017年安遠縣土壤保持量在空間上表現(xiàn)出相似的空間分布格局。土壤保持量高值區(qū)主要位于研究區(qū)的西北部、東部、東南部地區(qū),低值區(qū)主要分布于研究區(qū)的東北部、中部、南部及西南部地區(qū)。近20年來,不同土地利用/覆蓋類型的土壤保持量表現(xiàn)出:園林地耕地建設(shè)用地水域未利用地。(4)1997-2017年安遠縣碳儲量在空間分布格局和數(shù)量上基本都較為穩(wěn)定,沒有劇烈遷移和變化,但從總量上看,安遠縣碳儲量表現(xiàn)出先減少后增加后減少的變化趨勢,1997年、2003年、2010年和2017年碳儲量分別為7.064×10~6t、7.052×10~6t、7.099×10~6t、7.041×10~6t。空間上,四個時期碳儲量較高的區(qū)域主要分布在研究區(qū)中部、東南部和西南部等地區(qū),碳儲量較低的區(qū)域主要分布北部、西部以及南部地區(qū)。近20年來,不同土地利用與覆蓋類型碳儲存能力整體表現(xiàn)為:園林地耕地建設(shè)用地未利用地水域或園林地耕地未利用地建設(shè)用地水域。(5)1997-2017年20年來,安遠縣食物供給量功能也表現(xiàn)出先衰減后不斷上升的趨勢,1997年、2003年、2010年和2017年食物供給總量分別為6.144×10~7KJ、1.521×10~7KJ、1.749×10~8KJ和1.780×10~8KJ�？臻g上,四個時期內(nèi)食物供給的空間分布格局總體上較為相似,并無太大差異,但在數(shù)值或數(shù)量上變化較為明顯,食物供給的低值區(qū)在全縣所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)均有大面積分布,而食物供給高值區(qū)則主要分布在該區(qū)域的西北部、中部及南部地區(qū)。近20年來,不同土地利用與覆蓋類型所提供的食物供給能力也具有較大的差異,整體上表現(xiàn)為:園林地耕地水域建設(shè)用地未利用地。(6)通過對研究區(qū)1997-2017年水源涵養(yǎng)、土壤保持、碳儲量和食物供給四種生態(tài)系統(tǒng)服務功能單項評價和綜合評價,結(jié)果表明,近20年來,研究區(qū)水源涵養(yǎng)和食物供給功能重要性空間分布格局變化較大,而土壤保持和碳儲量功能重要性空間分布格局空間變化較小。1997年安遠縣綜合生態(tài)系統(tǒng)服務功能一般重要、中等重要、高度重要和極度重要區(qū)域面積分別為116664.39hm~2、46367.73hm~2、26252.28hm~2和44561.07hm~2;2003年,研究區(qū)一般重要、中等重要、高度重要和極度重要區(qū)域面積分別為148640.85hm~2、27168.57hm~2、20075.67 hm~2和37960.38hm~2;2010年,研究區(qū)一般重要、中等重要、高度重要和極度重要區(qū)域面積分別為46554.57 hm~2、61674.93hm~2、65215.26 hm~2和60400.71hm~2;2017年,研究區(qū)一般重要、中等重要、高度重要和極度重要區(qū)域面積分別為46554.57hm~2、61674.93hm~2、65215.26 hm~2和60400.71hm~2。1997年和2003年安遠縣綜合生態(tài)服務功能的空間分布格局較為相似,綜合生態(tài)系統(tǒng)服務功能一般重要區(qū)域在全縣范圍內(nèi)均有較大面積的分布;中等重要區(qū)域主要分布在安遠縣的東北部、中西部、東部以及西南部等區(qū)域;高度重要和極度重要區(qū)域主要以團塊狀或條帶狀分布于東北部、中西部、東部以及南部等區(qū)域。2010年和2017年安遠縣綜合生態(tài)服務功能的空間分布格局大體一致,綜合生態(tài)系統(tǒng)服務功能一般重要區(qū)域主要位于安遠縣的西北部、中西部以及南部等區(qū)域;中等重要區(qū)域主要集中分布在東北部、中部、中西部等區(qū)域;高度重要區(qū)域與極度重要區(qū)域分布特征較為類似,主要分布在該區(qū)域的東北部、東部、中部和南部等。安遠縣生態(tài)服務功能高度重要區(qū)和極度重要區(qū)主要分布于森林覆蓋率較高的區(qū)域,這些區(qū)域水源涵養(yǎng)、土壤保持、碳儲量和食物供給各項生態(tài)服務功能均屬于較高的區(qū)域。最后根據(jù)安遠縣綜合生態(tài)服務功能分區(qū)結(jié)果,提出相應的對策建議,以期為安遠縣以及東江源區(qū)相關(guān)部門的生態(tài)系統(tǒng)管理、生態(tài)補償機制、生態(tài)功能區(qū)劃、生態(tài)敏感性評價、生態(tài)環(huán)境保護建設(shè)以及自然-經(jīng)濟-社會可持續(xù)發(fā)展提供決策依據(jù),具有十分重要的現(xiàn)實意義。
【圖文】：

圖 4-1 安遠縣 DEM 圖Fig4-1 DEM distribution map of Anyuan County域及子流域范圍是指被分水線所包圍的河流集水區(qū)域。本文將填洼后的 DE 軟件中自動劃分安遠縣流域及子流域，在流域劃分過程中為了和可靠性，同時參考江西省水系和安遠縣水系分布圖對 ArcSW行手動修正，最終將安遠縣共劃分為 3 個流域和 62 個子流域雨量數(shù)據(jù)及其周邊 5 個氣象站 1997 年、2003 年、2010 年和 2017 年共均來源于由中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)（http://data.cma.cn），并且記錄了和年降雨量，然后將 6 個氣象站站點信息導入至 ArcGIS10.5 縣及周邊縣 1997-2017 年年降水量統(tǒng)計信息見表 4-1。在空間進行正態(tài)分布檢驗，如不符合，則需要進行對數(shù)轉(zhuǎn)換。由于本量數(shù)據(jù)均不符合正態(tài)分布，，且進行對數(shù)轉(zhuǎn)換后插值結(jié)果仍不理IS10.5 地統(tǒng)計分析模塊中采用反距離權(quán)重方法（IDW）分別對 19年和 2017 年 7 個氣象站點的降雨量數(shù)據(jù)進行空間插值，然后以

遠縣欣山鎮(zhèn)鴉鷹排，河源位于 116°30′E，北緯 25°07′，自南流向北，流經(jīng)車頭石鎮(zhèn)、重石鎮(zhèn)和天心鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在長沙鄉(xiāng)出縣界流至會昌縣洛口匯入貢江，河東經(jīng) 115°39′E，北緯 25°45′。流域地形以中低山和丘陵為主，地勢南高北低，積 2339 km2，主河道長度 133km，河床平均寬度約 50m,流域多年平均降雨量 1流域內(nèi)設(shè)洋信江水文站和黃屋等 8 個雨量站。本文依據(jù)劃分好的洋信江流域，對 InVEST 模型中產(chǎn)水量模塊的 Zhang 系確定。首先以 2010 年廉江河流域的平均徑流量 15.73×108m3作為參考，在 InV型的產(chǎn)水量模塊中依次導入研究區(qū) 2010 年年降雨量、潛在蒸散量、土地利用型、土壤深度、土壤有效含水率以及生物物理參數(shù)表等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，然后通過不Z 值進行反復模擬，得到不同 Z 值下該流域的水源涵養(yǎng)量，最后再將得到的數(shù)至 OriginPro 9.0 進行統(tǒng)計分析，得到如圖 4-2 所示的預測分析圖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)Z 值呈極顯著負相關(guān)，其線性擬合方程為：y= -1.4018×107x+1.7709×109，且 0.950**，說明方程擬合度高，在顯著性檢驗中，Sig.為 0.00 小于 0.01，說明產(chǎn)水量具有顯著性�；谘芯繀^(qū)內(nèi)水文站點多年平均徑流量觀測數(shù)據(jù)，采用水法對 Zhang 系數(shù)進行校驗。通過擬合方程計算可知，當 Z=17.98 時，模擬產(chǎn)2010 年的自然徑流量（15.73×108m3）最吻合，模擬效果最佳。
【學位授予單位】：江西農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X826

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本文編號：2600025