摘要
秦岭呈东西走向贯穿我国中部，是重要的天然绿色屏障和多种类型生态功能区，目前有关该研究区的水源涵养生态功能服务的研究还缺乏深入。本文立于水源涵养功能这一研究点，选择陕西省内的秦岭核心区为研究区域，借鉴生态系统理论，选择InVEST模型、修正的Penman-Monteith模型和相关空间分析等方法，综合利用多源数据产品，对1980~2018年秦岭水源涵养生态功能的时空差异特征和动态变化进行探索，初步分析影响因子与水源涵养的联系，并对水源涵养在不同尺度下对气候的响应开展深入探讨，最终通过情景设定对秦岭未来一段时间水源涵养量进行简单的模拟预测，以期为秦岭水资源保护提供参考。主要结论如下： （1）1980~2018年秦岭区域的年平均气温和年蒸散量均呈上升状态，年降雨量则呈下降状态，变化趋势分别为0.37℃/10a、10.64mm/10a和-17.03mm/10a，且这三要素多年平均值分别为12.76℃、875.89mm和840.70mm。空间上整体来看，气温与降水量的分布均是秦岭南麓的值高于北麓，而蒸散量的分布与海拔有一定相关性。 （2）1980~2018年耕地总共减少了65.68km2，林地减少了12.38km2，草地增加了38.12km2，水域增加了11.75km2，其他用地则增加了28.16km2。从年代来看，1980s到2010s耕地的变化趋势和林地、草地的变化趋势呈反向变化，耕地面积的增加伴随着林地和草地的下降。 （3）1980~2018多年平均单位面积水源涵养量范围、水源涵养深度、水源涵养总量分别为0~1140.69mm、51.84mm、30.12×108m3。近39年，水源涵养整体变化表现为缓慢下降，变化速率为-2.14×108m3/10a，且由于极端降水，水源涵养量分别在1981、1983和1997年出现过三次较大的突变。水源涵养量在空间上表现为整体上除嘉陵江流域以外，以秦岭主脊为核心向四周逐渐降低。从一级流域来看，水源涵养量从大到小依次为汉江流域16.40×108m3、渭河流域4.94×108m3、嘉陵江流域4.15×108m3、丹江流域2.93×108m3和洛河流域1.54×108m3。 （4）水源涵养量随DEM的升高而增加，变化趋势为16.8mm/km；随坡度的增加而降低，变化趋势为坡度每升高1°，水源涵养下降0.72mm；随气温的升高而减少，变化趋势为3.91mm/℃，且气温与水源涵养量的相关性与海拔的高低呈负相关；水源涵养量还随着降水量的升高而增加，降雨量每增加10mm，水源涵养量增加2.67mm；随蒸散量的升高而减少，蒸散量每增加10mm，水源涵养量下降1.96mm；不同土地利用类型的水源涵养量不同，表现为林地（15.09×108m3）＞草地（9.43×108m3）＞耕地（5.53×108m3）＞城乡用地（0.04×108m3）＞未利用地（0.01×108m3），其中林地和草地的水源涵养量占总量的81.41%，成为主要贡献力量。 （5）在极端降水条件下，水源涵养量变化显著，干旱年份的水源涵养量占多年平均的29.53%，湿润年份是多年平均的2.36倍。极端降水对水源涵养量的影响表现在，湿润年份水源涵养量较正常状态下增加了59.46mm，干旱年份则减少了18.29mm。根据情景模拟证明气候变化对水源涵养量起主导作用，且模拟得到未来十年秦岭平均水源涵养量为31.48×108m3，与近39a的平均水源涵养量相比增加1.36×108m3。
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