基于地理探测器的干旱区内陆河流域产水量驱动力分析——以疏勒河流域为例
发布时间：2021-03-25 00:46
明确干旱区产水量的驱动因素,能为区域水资源优化和可持续发展提供科学依据。基于MODIS植被指数、HWSD的土壤数据集以及气象要素数据,采用InVEST模型和地理探测器探究疏勒河流域多年平均产水量的空间分布,揭示不同空间尺度上产水量的单因子及双因子交互驱动机制。结果表明:疏勒河流域多年平均产水量呈现南部>北部>中部。流域尺度上,产水量空间格局的主导驱动力为降水,坡度与降水交互驱动作用最为显著。区域尺度上,南部山区、北部马鬃山地区和中部平原区的主导驱动力各不相同,分别为日照时数、人为干扰强度、降水,双因子交互作用显示人为干扰强度与其它因子的交互最为显著。不同土地利用类型中,耕地产水量的主导驱动力为坡度,而其它地类产水量的主要影响因子为降水。各地类中降水与其他因子的交互均大大增强了单因子驱动力。因此,干旱区产水量多尺度驱动机制研究对区域水资源可持续管理至关重要。
【文章来源】：干旱区地理. 2020,43(06)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
研究区概况图
疏勒河流域多年平均产水量在空间上存在较为明显的异质性（图2），整体上南部山区产水量最大，北部马鬃山地区次之，中部平原区最小。南部山区降雨量大，且大面积的冰雪覆盖增大了地面的反照率，使得地表温度降低，实际蒸散发量减小，因而该区域的多年平均产水量较大。中部平原区的其余区域多年平均产水量在30～80 mm之间，而花海、昌马、双塔等灌区土壤含水率较高[17]，在土地利用类型不变的情况下，较高的土壤含水率使该区域实际蒸散发量大幅增加，产水量几乎为0。北部马鬃山区降雨大于平原地区[31]，且地表覆被为戈壁、沙漠、裸岩等，多年平均产水量在60～120 mm之间。2.2 产水量的驱动力分析
降水的因子解释度最高，表明降水对流域产水量的空间异质性具有显著影响，且箱体长度最长，降水的解释度变幅较大（图3），这可能与西北干旱地区降雨量减少，但降雨变率增大有关[32]。日照时数对流域产水量的因子解释度仅小于降水。高程的因子解释度约为0.21，最短的箱体长度表明其对产水量空间分布的影响最稳定。人为干扰强度、植被覆盖度和气温的因子解释度相差不大，坡度对流域产水量的解释能力最弱。疏勒河流域因子间交互均大于任意单因子的解释度（表2），且存在非线性增强和双因子增强两种结合方式，非线性增强交互作用更为显著。其中，降水与高程、日照时数、人为干扰强度、气温的交互以及气温∩高程、气温∩日照时数、高程∩日照时数均为双因子增强型（∩表示因子间交互），其余任意两因子间为非线性增强型。疏勒河流域降水对产水量空间格局的作用显著（图3），双因子交互解释度均不小于0.60，其中降水和坡度间交互作用最为显著（0.75）。人为干扰强度与任意因子交互解释度均大于单因子解释（0.10）的四倍之多，即表明在疏勒河流域，产水量的空间格局受到自然和社会经济因素的共同制约，人类活动对产水量的影响在其他因子的综合作用下会呈现明显的放大作用，其中，人为干扰强度∩坡度最为显著（0.70），因此，在坡度较大地区应减少人类活动的干扰，否则其对环境的反馈作用是呈倍数增长的。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄土高原植被覆盖变化对生态系统服务影响及其阈值[J]. 张琨,吕一河,傅伯杰,尹礼唱,于丹丹. 地理学报. 2020(05)
[2]横断山区产水服务空间异质性及归因分析[J]. 戴尔阜,王亚慧. 地理学报. 2020(03)
[3]2000—2017年中国城市绿化水平的时空演变及其影响因素研究[J]. 雒占福,张金,刘娅婷,朱立祥. 干旱区地理. 2020(02)
[4]疏勒河干流降水变化特征[J]. 孙栋元,齐广平,鄢继选,安鹏存. 干旱区研究. 2020(02)
[5]Impacts of water resource planning on regional water consumption pattern: A case study in Dunhuang Oasis, China[J]. ZHANG Xifeng,JIN Xin,BAI Xiao,JIANG Yanbin,HE Chansheng. Journal of Arid Land. 2019(05)
[6]渭北矿区土壤侵蚀评估及驱动因素分析[J]. 邹雅婧,闫庆武,谭学玲,王瑾. 干旱区地理. 2019(06)
[7]基于InVEST模型的石羊河上游产水量驱动因素识别[J]. 赵亚茹,周俊菊,雷莉,向鹃,黄美华,冯炜,朱国锋,魏伟,王静爱. 生态学杂志. 2019(12)
[8]中国区域旅游发展潜力演变格局与影响因素分析[J]. 王伟,张佳莹,彭东慧,乔家君. 干旱区地理. 2019(04)
[9]官渡河流域植被覆盖变化与地形因子相关性[J]. 陈洪磊,欧阳炜,吕凤玲,宋艳暾,郝蓉. 水土保持研究. 2019(03)
[10]气候和土地利用/覆被变化对宁波地区生态系统产水服务的影响[J]. 窦攀烽,左舒翟,任引,戴劭勍,云国梁. 环境科学学报. 2019(07)
硕士论文
[1]2000-2015年中国干旱半干旱区蒸散发时空变化及其影响因素分析[D]. 张明明.长安大学 2019
[2]疏勒河流域净初级生产力与土壤含水量耦合关系研究[D]. 郭晓娟.兰州大学 2019
[3]甘肃白龙江流域生态系统服务评估及影响因素[D]. 张玲玲.兰州大学 2016
[4]全球变暖背景下亚非干旱区降水变化及其与水汽输送的关系研究[D]. 徐栋.兰州大学 2016
[5]基于生态水文过程的城市水空间体系构建方法[D]. 唐文超.重庆大学 2015
[6]基于InVEST模型的赣江流域生态系统服务功能评估[D]. 贾芳芳.中国地质大学（北京） 2014
[7]基于生态服务功能的北京山区森林景观优化研究[D]. 周彬.北京林业大学 2011
本文编号：3098706
【文章来源】：干旱区地理. 2020,43(06)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
研究区概况图
疏勒河流域多年平均产水量在空间上存在较为明显的异质性（图2），整体上南部山区产水量最大，北部马鬃山地区次之，中部平原区最小。南部山区降雨量大，且大面积的冰雪覆盖增大了地面的反照率，使得地表温度降低，实际蒸散发量减小，因而该区域的多年平均产水量较大。中部平原区的其余区域多年平均产水量在30～80 mm之间，而花海、昌马、双塔等灌区土壤含水率较高[17]，在土地利用类型不变的情况下，较高的土壤含水率使该区域实际蒸散发量大幅增加，产水量几乎为0。北部马鬃山区降雨大于平原地区[31]，且地表覆被为戈壁、沙漠、裸岩等，多年平均产水量在60～120 mm之间。2.2 产水量的驱动力分析
降水的因子解释度最高，表明降水对流域产水量的空间异质性具有显著影响，且箱体长度最长，降水的解释度变幅较大（图3），这可能与西北干旱地区降雨量减少，但降雨变率增大有关[32]。日照时数对流域产水量的因子解释度仅小于降水。高程的因子解释度约为0.21，最短的箱体长度表明其对产水量空间分布的影响最稳定。人为干扰强度、植被覆盖度和气温的因子解释度相差不大，坡度对流域产水量的解释能力最弱。疏勒河流域因子间交互均大于任意单因子的解释度（表2），且存在非线性增强和双因子增强两种结合方式，非线性增强交互作用更为显著。其中，降水与高程、日照时数、人为干扰强度、气温的交互以及气温∩高程、气温∩日照时数、高程∩日照时数均为双因子增强型（∩表示因子间交互），其余任意两因子间为非线性增强型。疏勒河流域降水对产水量空间格局的作用显著（图3），双因子交互解释度均不小于0.60，其中降水和坡度间交互作用最为显著（0.75）。人为干扰强度与任意因子交互解释度均大于单因子解释（0.10）的四倍之多，即表明在疏勒河流域，产水量的空间格局受到自然和社会经济因素的共同制约，人类活动对产水量的影响在其他因子的综合作用下会呈现明显的放大作用，其中，人为干扰强度∩坡度最为显著（0.70），因此，在坡度较大地区应减少人类活动的干扰，否则其对环境的反馈作用是呈倍数增长的。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄土高原植被覆盖变化对生态系统服务影响及其阈值[J]. 张琨,吕一河,傅伯杰,尹礼唱,于丹丹. 地理学报. 2020(05)
[2]横断山区产水服务空间异质性及归因分析[J]. 戴尔阜,王亚慧. 地理学报. 2020(03)
[3]2000—2017年中国城市绿化水平的时空演变及其影响因素研究[J]. 雒占福,张金,刘娅婷,朱立祥. 干旱区地理. 2020(02)
[4]疏勒河干流降水变化特征[J]. 孙栋元,齐广平,鄢继选,安鹏存. 干旱区研究. 2020(02)
[5]Impacts of water resource planning on regional water consumption pattern: A case study in Dunhuang Oasis, China[J]. ZHANG Xifeng,JIN Xin,BAI Xiao,JIANG Yanbin,HE Chansheng. Journal of Arid Land. 2019(05)
[6]渭北矿区土壤侵蚀评估及驱动因素分析[J]. 邹雅婧,闫庆武,谭学玲,王瑾. 干旱区地理. 2019(06)
[7]基于InVEST模型的石羊河上游产水量驱动因素识别[J]. 赵亚茹,周俊菊,雷莉,向鹃,黄美华,冯炜,朱国锋,魏伟,王静爱. 生态学杂志. 2019(12)
[8]中国区域旅游发展潜力演变格局与影响因素分析[J]. 王伟,张佳莹,彭东慧,乔家君. 干旱区地理. 2019(04)
[9]官渡河流域植被覆盖变化与地形因子相关性[J]. 陈洪磊,欧阳炜,吕凤玲,宋艳暾,郝蓉. 水土保持研究. 2019(03)
[10]气候和土地利用/覆被变化对宁波地区生态系统产水服务的影响[J]. 窦攀烽,左舒翟,任引,戴劭勍,云国梁. 环境科学学报. 2019(07)
硕士论文
[1]2000-2015年中国干旱半干旱区蒸散发时空变化及其影响因素分析[D]. 张明明.长安大学 2019
[2]疏勒河流域净初级生产力与土壤含水量耦合关系研究[D]. 郭晓娟.兰州大学 2019
[3]甘肃白龙江流域生态系统服务评估及影响因素[D]. 张玲玲.兰州大学 2016
[4]全球变暖背景下亚非干旱区降水变化及其与水汽输送的关系研究[D]. 徐栋.兰州大学 2016
[5]基于生态水文过程的城市水空间体系构建方法[D]. 唐文超.重庆大学 2015
[6]基于InVEST模型的赣江流域生态系统服务功能评估[D]. 贾芳芳.中国地质大学（北京） 2014
[7]基于生态服务功能的北京山区森林景观优化研究[D]. 周彬.北京林业大学 2011
本文编号：3098706
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3098706.html
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