基于InVEST模型的鄱阳湖流域土壤保持和生境质量变化研究

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土壤保持和生境质量是生态系统提供的两项重要的调节服务功能,其中土壤保持对维持区域生态系统安全和保障区域经济和社会健康发展有着重要的意义。近年来随着社会经济快速发展,鄱阳湖流域内生态环境逐渐下降,将严重威胁长江中下游的生态安全。本文将以鄱阳湖流域为例,结合土地利用数据、降雨数据、土壤数据、坡度数据和海拔梯度等其它数据,基于InVEST模型土壤保持模块(SDR)和生境质量模块(Habitat Quality)对鄱阳湖流域的土壤保持功能和生境质量进行定量评估。探讨了不同影响因素对流域土壤侵蚀、土壤保持和生境质量变化特征的影响,本文的主要结论如下所示:(1)不同海拔、不同坡度和不同土地利用类型对1980-2018年鄱阳湖流域土壤侵蚀有较大的影响。各年份流域土壤侵蚀模数随着海拔升高呈现先增大后减小的趋势,土壤侵蚀总量呈现下降的趋势;各年份流域土壤侵蚀模数随着海拔升高呈现增大的变化;各年份不同土地利用类型对应的土壤侵蚀模数按照由小到大依次为:水域<未利用地<建设用地<耕地<林地<草地。(2)不同海拔、不同坡度和不同土地利用类型对1980-2018年鄱阳湖流域土壤保持有较大的影响。各年份土壤保持模数随着海拔高度增加呈现先增大后减小的变化,海拔介于1200-1500m之间区域的土壤保持模数最大;各年份土壤保持模数随着坡度的增大呈现显著上升的趋势;各年份不同土地利用类型对应的土壤保持模数按照由大到小依次为:林地>耕地>草地>建设用地>水域>未利用地。(3)1980-2018年鄱阳湖流域生境退化受海拔梯度、坡度、土地利用类型等其它因素影响较大。各年份不同土地利用类型中生境退化度由大到小依次为建设用地>耕地>未利用地>草地>水域>林地;各年份平均生境退化度随着海拔高度增加呈现减小的趋势;各年份鄱阳湖流域平均生境退化度随着坡度增大呈现先下降后上升的趋势,坡度在小于4.5°处的区域生境退化度最大;各年份平均生境退化度随着土壤侵蚀强度的增加呈现先减小后增大的变化,微度侵蚀生境退化度最高,强度侵蚀生境退化度最低。(4)1980-2018年鄱阳湖流域生境质量受海拔梯度、坡度、土地利用类型等其它因素影响较大。各年份不同土地利用类型中,生境质量指数由大到小依次为林地>水域>草地>耕地>建设用地>未利用地;各年份平均生境质量指数随着海拔高度增加呈现先增大后减小的变化,海拔在低于300m区域的生境质量数最小;各年份鄱阳湖流域生境质量随着坡度增大呈现上升的趋势,坡度大于18°的区域生境质量指数最大;各年份平均生境质量整体随着土壤保持强度的增加呈现上升的变化,其中极高度保持强度生境质量最高。
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