京津冀属资源性缺水区域,经济高速发展和快速城镇化过程加剧了该地区用水资源危机,水资源问题已经严重制约了区域经济发展。同时,该区域内包涵北方重要生态屏障、京津冀城市群和重要粮食生产基地,生态区位和经济区位均极其重要,生态保护工作任务艰巨。研究京津冀水源涵养功能时空格局及其辐射效应将有助于明确区域生态保护方向,维持区域生态平衡,保障区域生态安全,对区域可持续发展具有重要的现实意义。本文综合“降水储量法”和“水量平衡法”方法,研究了 2000-2010年像元尺度上京津冀水源涵养功能的时空格局及其变化趋势。然后,利用京津冀统计数据和空间分析方法,研究区域内各种生态系统的耗水量与社会用水量,从而基于水资源供需平衡得到像元尺度的京津冀净水源涵养能力空间格局。基于DEM高程数据,提取京津冀流域,研究京津冀水源涵养辐射能力的等级和辐射范围,并以京、津水源涵养区为例,进一步分析其辐射能力。主要结论有:(1)京津冀水源涵养功能量空间格局。研究区2000-2010年11年间各地市水源涵养功能多年均值多集中在50-70mm之间,其中冀北燕山山脉植被水源涵养功能最强,其次是冀西太行山山脉地区,水源涵养低值区主要分布在冀西北草原区、东部沿海地带和主要城镇附近。研究区植被水源涵养总量为123.52亿mm~3,平均水源涵养功能为57.40mm。从各地市水源涵养总量来看,承德水源涵养总量最大,为30.47亿m~3,其次是张家口,为15.03亿m~3,北京、天津涵养水源总量较低,天津为4.96亿m~3,北京为8.09亿m~3。(2)京津冀水源涵养功能量时间变化规律。11年间京津冀水源涵养量变化趋势以增加占绝对优势。京津冀植被水源涵养量呈增加趋势的区域占92.53%,其中通过显著和极显著检验的区域为7.65%;呈减少趋势的区域占7.47%,通过显著和极显著区域仅为0.29%。研究区水源涵养功能下降区域主要聚集于人类活动比较剧烈的区域,分布与城镇化扩展的热点区高度一致。(3)京津冀用水量空间分布格局。研究显示北京、天津、唐山、石家庄等城镇化程度高、经济发展水平高的地区用水量水深值最高,多年均值达到1563.72mm,平原农田区也属用水量水深值高值区,平均为53.23mm,用水量水深较低的区域主要分布在冀西太行山一线、燕山山脉以及坝上草原区,水深值小于 10mm。(4)京津冀净水源涵养功能辐射能力与辐射范围。净水源涵养功能量在像元尺度上已经扣除了用水量,京津冀净水源涵养功能高值区主要分布在冀西太行山、冀北燕山各流域山区,燕山山区为73.89mm,太行山区为55.27mm。按流域分析,滦河水源涵养区辐射范围包括秦皇岛、唐山市各区县以及天津市的市区、宁河县等;永定河水源涵养区辐射范围为北京市;北三河水源涵养区辐射范围为北京市,天津市蓟县、宝坻县,廊坊市的三河市、大厂回族自治县及香河县;大清河水源涵养区辐射范围保定平原县,北京西南部地区,廊坊市南部地区,沧州西北部地区及天津市西南部;子牙河水源涵养区辐射范围为石家庄、保定、邢台、邯郸所属的山前平原区县,漳卫河水源涵养区辐射范围为邯郸东南部平原地区。(5)北京、天津水源涵养区提取及辐射能力分析。北京水源涵养区分布于冀北燕山山脉、冀西太行山山脉北段、冀西北坝上草原,在河北境内的面积为北京境内的3.26倍;天津水源涵养区分布在冀北燕山、冀西太行山保定段,河北境内的为天津境内的35.30倍。京津冀净水源涵养量总计为52.33亿m~3,河北省境内净水源涵养总量是京津两地境内总量的9.54倍。张家口为北京提供的水源涵养量最大,为8.14亿m~3,承德为天津提供的水源涵养量高达22.86亿m~3。