共享社会经济路径下汉江流域产水和水质净化服务时空演变*

陈泽怡,余珮珩,2,陈奕云,3,4**,江 颂,白少云,顾世祥

人类文明与流域水资源的可持续利用密切关联,流域生态系统特别是流域水生态系统为人类社会提供了必要的资源基础及生态环境条件[1-2]。进入21世纪以来,工业化和城市化引发了一系列土地资源开发利用不合理的问题,导致流域水生态功能面临退化,水生态系统服务的稀缺性以及人类发展与生态系统的矛盾日益显现。作为水生态系统服务的重要组成,水源涵养服务和水质净化服务对流域水量和水质的变化具有显著作用,关系到流域人类福祉[3-4]。早期有关水生态系统服务评估的研究多套用经验公式[5-6],对区域整体进行评估,难以实现空间可视化表达; 近期以InVEST模型(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs,InVEST)为代表的集精细、定量与模型为一体的评估方法可以有效地提升水生态系统服务评估的效果[7-8],在赣江流域[9]、太湖流域[10]、官厅水库[11]和密云水库[12]等流域的水生态系统服务与价值评估中得到应用,并取得良好效果。

水生态系统服务受自然与人文因素的双重影响,其中土地利用变化直接和间接影响水文过程与水资源利用,是流域水生态系统服务变化的重要驱动因素[13],探究水生态系统服务对未来土地利用变化的响应规律也已成为当前生态学与地理学研究的热点问题。常用的土地利用变化模拟方法包括系统动力学[14]、元胞自动机(CA)[15-16]、CLUE-S[17-18]、马尔科夫模型(Markov)[19]及逻辑斯蒂模型(Logistic)[20]等。此外,以未来土地利用模拟模型(Future Land USE Simulation,FLUS)和斑块生成……