Page 114 - 《环境工程技术学报》2022年第5期

· 1470 · 环境工程技术学报 第 12 卷

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表 2 清水河流域不同土地利用类型单位面积的 200 年 由 175.92×10 增 至 176.03×10 t，201 年增
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t
生态系统服务价值 至 176.04×10 t，单位面积土壤保持量在 近 2 年增加
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Table 2 Ecosystem service values per 2
约 0.54 t/hm ，土壤保持服务呈轻微增强趋势。研究
unit area in different land use types in 区产水量 由 200 年 的 123.77×10 m 增 至 200 年
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Qingshui River Basin 元/hm 0 9
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的 127.18×10 m ，201 年又增 至 130.78×10 m ，单
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生态系统 耕地 林地 草地 水域 建设
服务类型 用地 位面积产水量增加 了 3.19 mm，产水服务相较于固碳
食物生产 878.75 299.81 103.38 827.06 0 和土壤保持服务明显增强。

原料生产 413.53 682.32 144.73 237.78 0 表 4 清水河流域单位面积生态系统服务变化
供给
服务 水资源 Table 4 Changes of ecosystem services per unit in
供应 20.68 351.50 82.71 8 570.37 0 Qingshui River Basin
气体调节 692.66 2 243.39 527.25 796.04 0 单位面积碳 单位面积土壤 产水量/
年份
2
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储量/(t/hm ) 保持量/(t/hm ) mm
气候调节 372.18 6 719.83 1 385.32 2 367.45 0
2000 101.38 800.29 56.305
净化调节 103.38 1 995.27 454.88 5 737.70 0
2009 100.47 800.76 57.855
调节 水文调节 279.13 4 900.31 1 013.14 105 697.76 0 2018 100.28 800.83 59.492
服务

土壤保持 1 064.83 2 739.62 640.97 961.45 0
近 2 年来，清水河流域碳储量变化空间差异较
0
维持养分 124.06 206.76 51.69 72.37 0 为显著，固碳功能较强的区域分布在流域西北部和
循环
支持 生物多 南部等林地覆盖度较高的区域，而碳储量减少的区
服务 样性 134.40 2 491.51 578.94 2 636.24 0 域主要分布在城镇扩张以及草地转变为耕地的区域
文化 美学景观
服务 62.03 1 095.85 258.46 1 953.92 0 （ 图 3）。土壤保持量空间格局与高程、坡度以及土
合计 4 145.62 23 726.17 5 241.47 129 858.13 0 地利用分布格局相关，在海拔低、坡度平缓的耕地区
域，土壤保持量较低，在海拔高、坡度陡的林草地区
域土壤保持量较高。

表 3 清水河流域不同力度生态修复措施下的土地利用情景
产水量空间分布在全流域尺度上与降水量分布
Table 3 Land use scenarios under different ecological
有关，在区域尺度上则与土地利用类型分布相关。
restoration measures in Qingshui River Basin
研究区东北部多年平均降水量较高，因此该区域产
情景 设计方法 相对变化（相较于2018年）
水量高于其他地区。从不同土地利用类型的产水量
耕地、林地、草地、水域、
以清水河流域2018年土地 建 设 用 地 面 积 分 别 为 而言，建设用地产水量较高，通常建设用地下垫面缺
基础情景
利用格局为基准 604.45、647.58、859.00、
15.79、71.40 km 2 少土壤无法存续水，导致降水直接形成了径流产生
耕地、建设用地面积增加 更多的水量，产水量显著增加的区域也主要分布于
通过CA-Markov模型模拟
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自然发展 自然发展情景下的2027年 42.04、12.34 km ，林地、
情景 草地、水域面积分别减少 建设用地扩张区域；林地区域的产水量整体偏低，这
清水河土地利用
31.20、19.18、4.83 km 2 是由于林地区域的年降水量远远小于潜在蒸散量
高坡度的区域容易发生土 耕地、草地、水域面积分
壤侵蚀，基于预测的2027年 （潜在蒸散量约是降水量 的 2 倍以上），林地的高蒸
退耕还林 土地利用数据，为了改善水 别减少6.76、19.18、4.83 散发增加了更多的水分消耗。尽管林地的增加减少
km ，林地、建设用地面积
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土流失，将坡度大于25°的 分别增加17.61、12.34 km 2
耕地改造为林地 了生态系统产水服务，但林地的降水截留以及固土、
耕地、草地、水域面积分
基于预测的2027年土地利 别减少165.13、19.18、 持水能力也能够调节径流、涵养水源，提供了潜在的
深度退耕 用数据，将坡度大于15°的 4.83 km ，林地、建设用地
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还林 额外生态系统服务与价值。
耕地改造为林地 面 积 分 别 增 加 1 7 5 . 9 8 、
12.34 km 2 2.2 不同情景下生态系统服务预测
耕地、林地、水域面积分
基于预测的2027年土地利 通过土地利用预测及设计的方式得到清水河流
别减少6.76、31.20、4.83
退耕还草 用数据，将坡度大于25°的 km ，草地、建设用地面积 域未来不同发展情景下的生态系统服务及其变化
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耕地改造为草地
分别增加29.63、12.34 km 2 （ 图 4）。 以 201 年碳储量为基准，清水河流域在自
耕地、林地、水域面积分 8
基于预测的2027年土地利 别减少165.13、31.20、 然发展情景 下 202 年单位面积碳储量减少 了 0.56
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深度退耕 用数据，将坡度大于15°的 4.83 km ，草地、建设用地
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还草 t/hm ，退耕还林情景下单位面积碳储量增长 了 0.59
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耕地改造为草地 面 积 分 别 增 加 1 8 8 . 0 0 、
12.34 km 2 t/hm ，而加大还林力度后则增长 了 4.32 t/hm ，在退
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