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近年来,水源涵养服务在生态文明建设、海绵城市建设等宏观政策背景下重要性不断提升,明晰水源涵养服务的综合变化发展对区域水资源保护和维持生态安全有重要意义,同时也是区域生态环境建设及环境保护政策制定实施的基本前提。然而,目前相关研究对水源涵养服务与城市化协调发展、相关的政策背景及水源涵养服务的空间关联特性等方面关注不足,对城市生态环境建设与水源涵养保护指导有限。
本文以Landsat-8卫星遥感影像数据、降水气温等气象数据、土壤数据和社会统计数据为基础,将基于InVEST的水源涵养评估模型应用到广州市市级研究尺度。在模型精度校验的前提下进行了水源涵养服务基础性评价,同时,构建了针对水源涵养服务变化的综合研究分析框架,对2013-2017年海绵城市建设背景下的广州市生态水源涵养服务变化展开了综合分析,研究的主要结论如下:
(1)基于InVEST的水源涵养服务评估模型在产水量模拟精度上达到88.42%,与实际情况大体相符,针对市级尺度上水源涵养功能重要性评价上具有较好的适用性。
(2)在时间变化上,研究区2013-2017年水源涵养总量由4.063×109m3增长到4.486×109m3,多年平均水源涵养量为644.860mm,五年间增长了10.39%,呈现先增高后减低,总体保持一定增长的态势。在空间上水源涵养量较高的区域多集中在水域和东北部多林地区域,较低的区域集中在城市中心建成区。
(3)研究区整体的水源涵养功能提升。不同区划中,海珠、番禺和荔湾区单位水源涵养量分别增长了4.89%、5.63%、4.31%,水源涵养功能提升较大;不同地类中,耕地和建设用地单位水源涵养量分别增长4.20%、5.35%,水源涵养功能有所提升,草地有所减弱,林地基本保持不变。水源涵养极重要区域总面积为2815.257km2,占比38.08%。重要性等级较高区域林地、水域占比大,较低区域建设用地占比大。
(4)研究区水源涵养服务变化受到自然因素与社会经济因素的综合影响,自然气候因子为主导因素,社会经济发展因素为次要因素,土地覆被类型的变化并没有对总体的水源涵养量变化有显著性影响。水源涵养服务与城市化综合发展相关性弱,两者之间协调发展程度低,耦合度在低耦合的0.427-0.495之间,处于相互抗衡的拮抗阶段,耦合协调度从0.117到0.342不断递增,正朝着良好的协调发展模式转变。
(5)研究区水源涵养服务呈现显著的空间相关性,局部空间聚集特征上,在南部靠海水域、增城区、从化区、从化与花都区交界处等地区形成了稳定性热点,在建成区中心形成了稳定性冷点。在区域的保护与发展上,针对热点区域的生态保护与管控和冷点区域生态恢复与生态基础设施建设应当作为今后重点。
本文以Landsat-8卫星遥感影像数据、降水气温等气象数据、土壤数据和社会统计数据为基础,将基于InVEST的水源涵养评估模型应用到广州市市级研究尺度。在模型精度校验的前提下进行了水源涵养服务基础性评价,同时,构建了针对水源涵养服务变化的综合研究分析框架,对2013-2017年海绵城市建设背景下的广州市生态水源涵养服务变化展开了综合分析,研究的主要结论如下:
(1)基于InVEST的水源涵养服务评估模型在产水量模拟精度上达到88.42%,与实际情况大体相符,针对市级尺度上水源涵养功能重要性评价上具有较好的适用性。
(2)在时间变化上,研究区2013-2017年水源涵养总量由4.063×109m3增长到4.486×109m3,多年平均水源涵养量为644.860mm,五年间增长了10.39%,呈现先增高后减低,总体保持一定增长的态势。在空间上水源涵养量较高的区域多集中在水域和东北部多林地区域,较低的区域集中在城市中心建成区。
(3)研究区整体的水源涵养功能提升。不同区划中,海珠、番禺和荔湾区单位水源涵养量分别增长了4.89%、5.63%、4.31%,水源涵养功能提升较大;不同地类中,耕地和建设用地单位水源涵养量分别增长4.20%、5.35%,水源涵养功能有所提升,草地有所减弱,林地基本保持不变。水源涵养极重要区域总面积为2815.257km2,占比38.08%。重要性等级较高区域林地、水域占比大,较低区域建设用地占比大。
(4)研究区水源涵养服务变化受到自然因素与社会经济因素的综合影响,自然气候因子为主导因素,社会经济发展因素为次要因素,土地覆被类型的变化并没有对总体的水源涵养量变化有显著性影响。水源涵养服务与城市化综合发展相关性弱,两者之间协调发展程度低,耦合度在低耦合的0.427-0.495之间,处于相互抗衡的拮抗阶段,耦合协调度从0.117到0.342不断递增,正朝着良好的协调发展模式转变。
(5)研究区水源涵养服务呈现显著的空间相关性,局部空间聚集特征上,在南部靠海水域、增城区、从化区、从化与花都区交界处等地区形成了稳定性热点,在建成区中心形成了稳定性冷点。在区域的保护与发展上,针对热点区域的生态保护与管控和冷点区域生态恢复与生态基础设施建设应当作为今后重点。