基于CLUE-S和InVEST模型的南四湖流域生态系统产水功能对土地利用变化的响应

郭洪伟孙小银廉丽姝张大智徐燕

曲阜师范大学地理与旅游学院/南四湖湿地生态与环境保护山东省高校重点实验室

摘要：土地利用/覆被变化对水文过程与水资源利用具有重要影响,是流域生态系统产水功能的驱动力之一.以山东省南四湖流域为研究对象,分析1990—2013年土地利用变化,运用CLUE-S模型预测未来土地利用变化趋势,并基于土地利用变化格局,采用InVEST模型的产水模块和空间制图探讨了近25年、未来城市化增长情景以及流域生态保护管理情景下土地利用变化对产水功能的影响.结果表明:近25年来,随着南四湖流域城市化进程的加快,城市建设用地增加3.5%,耕地面积减少2.4%,城市用地的增加主要来源于耕地转换;InVEST模型模拟显示,城市建设用地的增加会促进产水,由此引起产水功能在过去25年中先降低后升高,2013年最高达到232.1 mm;CLUE-S模型模拟预测现状增长情景下土地利用变化,按照城市化快速发展的速度,城市建设用地将增加6.7%,由此导致2030年产水量显著增长,流域洪水风险亦会相应升高;湖区周围300 m缓冲区实施退耕还林情景模拟表明,这一生态措施会明显降低流域产水量,较2013年减少1.2%.

关键词：

城市化进程; 生态系统服务; InVEST模型; CLUE-S模型; 驱动因子;

基金资助：

教育部人文社科项目（14YJCZH138）；国家自然科学基金项目（41201494）；山东省自然科学基金项目（ZR2015DL001）资助~~；