李 霞，崔 霞，何曉菲，姜 瀾，徐 睿

（1. 甘肅省科學(xué)院地質(zhì)自然災(zāi)害防治研究所, 甘肅 蘭州 730000；2. 蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院, 甘肅 蘭州 730000；3. 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 / 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院, 甘肅 蘭州 730020）

水資源是人類賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，水源涵養(yǎng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)主要的服務(wù)功能之一，對(duì)水文狀況的改善、區(qū)域水分循環(huán)的調(diào)節(jié)具有重要意義。水源涵養(yǎng)容易受到生態(tài)系統(tǒng)類型、氣候變化、地形地貌差異、土壤理化性質(zhì)、降水、蒸散等因素的綜合影響，具有空間異質(zhì)性和動(dòng)態(tài)復(fù)雜性的特點(diǎn)[1]。如何科學(xué)準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)區(qū)域水源涵養(yǎng)功能一直是生態(tài)學(xué)和水文學(xué)等相關(guān)學(xué)科的研究熱點(diǎn)[2]。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外專家針對(duì)水源涵養(yǎng)能力基于不同尺度、不同區(qū)域的評(píng)估方法進(jìn)行了大量研究，主要的水源涵養(yǎng)能力評(píng)估方法包括水量平衡法[3]、綜合蓄水能力法[4]、土壤蓄水能力法[5]、降水貯存量法[6]、物理模型法等。在小尺度上采用前4種方法通過(guò)開(kāi)展野外試驗(yàn)利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究[6]，傳統(tǒng)方法在小尺度區(qū)域的研究日趨成熟，但現(xiàn)有的針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究大多關(guān)注于區(qū)域尺度，在大尺度生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)研究中模型模擬的手段被廣泛使用，主要集中于對(duì)區(qū)域尺度模擬水源涵養(yǎng)功能的空間分布特征及空間格局變化的研究[7-8]。物理模型中InVEST (integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs)模型在空間分析和空間化表達(dá)等方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，有操作性強(qiáng)的特點(diǎn)[9-10]。InVEST模型產(chǎn)水量模塊基于3S技術(shù)平臺(tái)和水循環(huán)原理，通過(guò)降水、植物蒸騰、地表蒸發(fā)、根系深度等參數(shù)計(jì)算產(chǎn)水量，再用地形指數(shù)、土壤飽和導(dǎo)水率和流速系數(shù)對(duì)其進(jìn)行修正，進(jìn)而獲得水源涵養(yǎng)量，充分反映區(qū)域降水的整體分配情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能多尺度、綜合、動(dòng)態(tài)、可視化的定量評(píng)估[11]。InVEST可以預(yù)測(cè)不同土地利用情景、氣候情景下的水源涵養(yǎng)量，因此在區(qū)域生態(tài)服務(wù)功能研究中得到廣泛應(yīng)用，目前在黃土高原、三江源、白龍江流域等取得了良好的模擬效果[12-14]。但I(xiàn)nVEST模型仍然具有一定的缺陷，模型雖然可以很好地刻畫(huà)年際水源涵養(yǎng)量，但不能反映年內(nèi)月尺度或者天尺度水源涵養(yǎng)量的變化；同時(shí)InVEST模型結(jié)果對(duì)輸入的大量柵格數(shù)據(jù)和生物物理數(shù)據(jù)敏感，需要對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行本地化處理。

柴達(dá)木盆地位于青藏高原北部邊緣，屬脆弱的高寒干旱生態(tài)系統(tǒng)，水資源在促進(jìn)盆地社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面起著十分重要的作用。目前國(guó)內(nèi)對(duì)生態(tài)服務(wù)方面的研究很多，但針對(duì)柴達(dá)木盆地長(zhǎng)時(shí)間序列的水源涵養(yǎng)功能時(shí)空分布特征的研究仍未見(jiàn)報(bào)道，缺乏結(jié)合熱點(diǎn)分析從而確定水源涵養(yǎng)優(yōu)先和重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域的研究。本文基于柴達(dá)木盆地土地利用數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)等，運(yùn)用InVEST模型產(chǎn)水量模塊，對(duì)1980-2018年柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)功能進(jìn)行定量評(píng)估，分析水源涵養(yǎng)功能的時(shí)空變化特征及水源涵養(yǎng)功能的冷熱點(diǎn)空間分布特征，明確柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)功能的熱點(diǎn)區(qū)域，從而確定水源涵養(yǎng)優(yōu)先和重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域，為科學(xué)合理地制定柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)保護(hù)決策提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

圖1 柴達(dá)木盆地2018年土地利用類型Figure 1 Land use map of Qaidam Basin in 2018

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

利用InVEST模型產(chǎn)水模塊基于土地利用、降水量、年均潛在蒸散量、植被可利用水量、土壤最大根系埋藏深度、流域及次一級(jí)子流域、生物物理系數(shù)表、土壤飽和導(dǎo)水率數(shù)據(jù)估算1980-2018年柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)量。輸入數(shù)據(jù)的來(lái)源及處理如表1所列。輸入柵格數(shù)據(jù)均將分辨率統(tǒng)一為1 km。

表1 數(shù)據(jù)來(lái)源與參數(shù)處理說(shuō)明Table 1 Data source and parameter processing description

2.2 研究方法

2.2.1 產(chǎn)水量計(jì)算

InVEST模型產(chǎn)水模塊是基于年平均降水量和Budyko曲線進(jìn)行空間可視化表達(dá)[27]，區(qū)域產(chǎn)水量計(jì)算公式如下：

式中：Yx、AETx分別為不同土地利用類型柵格x的年產(chǎn)水量(mm)和年實(shí)際蒸散量(mm)；Px為不同土地利用類型柵格x的年降水量(mm)；AETx/Px用于評(píng)估區(qū)域水量平衡的蒸散分區(qū)[28]。

式中：Rx為不同土地利用類型柵格x的Bydyko干燥度指數(shù)，ωx為自然氣候-土壤性質(zhì)的非物理參數(shù)，與植被可利用含水量、降水量和Zhang系數(shù)有關(guān)[29]。

式中：kx用以表征不同作物的蒸散系數(shù)；ET0為潛在蒸散量(mm·d-1)；Z為季節(jié)性因子Zhang系數(shù)，其值域?yàn)? - 10[12]，AWCx為土壤有效含水量(mm)，ET0和AWCx的計(jì)算公式如下：

式中：RA為太陽(yáng)大氣頂層輻射[MJ·(m2·d)-1];Trag為日最高溫均值和日最低溫均值的平均值(℃)；TD為日最高溫均值和日最低溫均值的差值(℃)；P為月平均降水量(mm)；sd為土壤深度，rd為根系深度，PAWCx為植被有效含水量，是指土壤土層中為植物生長(zhǎng)提供的水量所占比例，利用土壤性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算[23]。

“算一算你從出生到大學(xué)、花了我多少錢(qián)？算一算我懷你十月、受了多少罪？算一算我給你奶到三歲，你喝了我多少血？算一算……”

式中：Ssan為土壤沙礫含量(%)；Ssil為土壤粉粒含量(%)；Ccla為土壤粘粒含量(%)；OM為土壤有機(jī)質(zhì)含量(%)。

2.2.2 水源涵養(yǎng)量計(jì)算

基于產(chǎn)水量，并綜合考慮土壤滲透性、地類的地表徑流差異和地形等因素評(píng)估水源涵養(yǎng)量，計(jì)算過(guò)程如下：

式中：WR(water retention)為水源涵養(yǎng)量(mm)；Velocity為徑流系數(shù)，無(wú)量綱，表示不同土地利用類型對(duì)地表徑流的影響；TI為地形指數(shù)；Ksoil為土壤飽和導(dǎo)水率(cm·d-1)，利用Neuro Theta軟件根據(jù)柴達(dá)木盆地土壤粘粒、粉粒含量計(jì)算得到；Yx為產(chǎn)水量(mm)，TI計(jì)算公式如下：

式中：wpc為集水區(qū)匯流累積柵格數(shù)；sd為土壤深度(mm)；ps為百分比坡度，集水區(qū)匯流累積柵格數(shù)和百分比坡度根據(jù)DEM利用ArcGIS 10.2空間分析模塊中的水分分析模塊獲得。

2.2.3 熱點(diǎn)分析

利用ArcGIS中Hot Spot Analysis with Rendering工具對(duì)柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)功能熱冷點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行分析，在冷熱點(diǎn)分布屬性表中生成具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的Z得分和P值，識(shí)別水源涵養(yǎng)功能的高值和低值在空間上的聚集情況。熱點(diǎn)分析的Z得分能有效識(shí)別冷熱點(diǎn)區(qū)域， Z得分低且為負(fù)數(shù)，表明存在低值聚類或冷點(diǎn)；Z得分高且為正數(shù)，表明存在高值聚類或熱點(diǎn)[12]。結(jié)合P值和Z得分將研究區(qū)劃分為極顯著熱點(diǎn)(冷點(diǎn))區(qū)域，即99%置信區(qū)間；顯著熱點(diǎn)(冷點(diǎn))區(qū)域，即95%置信區(qū)間；熱點(diǎn)(冷點(diǎn))區(qū)域，即90%置信區(qū)間；以及不顯著區(qū)域[2]。

3 結(jié)果與分析

3.1 柴達(dá)木盆地土地利用時(shí)空變化特征

柴達(dá)木盆地主要的土地利用類型有草地、林地、耕地、水域、城鄉(xiāng)、工礦、居民用地及未利用地。盆地內(nèi)最主要的土地利用類型為未利用地，約占全盆地面積的64.93%；主要的植被類型為草地，約占全盆地面積的30.00%，主要分布在盆地東北、東部及南部的山區(qū)，其次為林地和耕地，約占全盆地面積的1.00%和0.23% (圖1)。1980-2018年盆地植被類型中耕地(旱地)面積總體呈增大趨勢(shì)；林地面積穩(wěn)定，其中有林地面積總體呈輕微增加趨勢(shì)，灌木林和疏林地面積穩(wěn)定；草地面積呈增加趨勢(shì)，其中高中覆蓋度草地面積增加趨勢(shì)明顯，高覆蓋度草地占比從1980年的0.68%增加到2018年的1.19%，39年內(nèi)面積增加了1 410 km2；中覆蓋度草地的占比從1980年7.88%到2018年的9.31%，面積由21 614 km2增加到2018年的25 563 km2；低覆蓋度草地面積呈減小趨勢(shì)，占比從1980年的21.36%減少到2018年20.85%，整體減少了1 300 km2(表2)，表明柴達(dá)木盆地植被生態(tài)有向良性態(tài)勢(shì)發(fā)展的趨勢(shì)。

表2 不同年份植被類型面積與比例Table 2 Area and proportion of vegetation types in different years

3.2 柴達(dá)木盆地產(chǎn)水量及水源涵養(yǎng)量時(shí)空分布特征

根據(jù)《青海省水資源公報(bào)》，柴達(dá)木盆地多年平均總徑流量為44.40億m3，扣除冰川補(bǔ)給部分[18]，與柴達(dá)木盆地1980-2018年產(chǎn)水量模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，確定當(dāng)Z值取1.39時(shí)模擬的產(chǎn)水量相對(duì)誤差小于5%，說(shuō)明InVEST模型對(duì)于產(chǎn)水量的模擬結(jié)果比較準(zhǔn)確，該結(jié)果可用于后續(xù)水源涵養(yǎng)量的計(jì)算。

柴達(dá)木盆地多年平均產(chǎn)水量為32.17 × 108m3，1980-2018年產(chǎn)水量逐年增長(zhǎng)，其中1990-2015年產(chǎn)水量增長(zhǎng)緩慢，2018年產(chǎn)水量增長(zhǎng)明顯且為柴達(dá)木 盆 地 多 年 產(chǎn) 水 量 的 最 高 值35.70 × 108m3(圖2)?？臻g上柴達(dá)木盆地產(chǎn)水量由東南向西北，由四周山區(qū)向盆地中心遞減。明顯的產(chǎn)水量高值區(qū)集中分布在盆地東部、南部及東南部，而低值區(qū)主要分布在盆地內(nèi)部(圖3)。從產(chǎn)水總量上來(lái)看，盆地內(nèi)部雖然面積比山地大，但其年均產(chǎn)水量較低，為2.41 × 108m3，僅為山地(海拔大于3 500 m)總產(chǎn)水量的8%。

基于產(chǎn)水量結(jié)果，結(jié)合地形指數(shù)、流速系數(shù)和土壤飽和導(dǎo)水率計(jì)算得到了1980-2018年柴達(dá)木盆地的水源涵養(yǎng)總量，其中多年平均水源涵養(yǎng)總量為12.17 × 108m3。1980-2018年柴達(dá)木盆地旱地、草地(高中低覆蓋度草地)水源涵養(yǎng)量呈增加趨勢(shì)，林地(灌木林、疏林地)水源涵養(yǎng)量呈減小趨勢(shì)(表3)。1980-2018年柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)量空間分布格局變化不大，總體呈現(xiàn)出與產(chǎn)水量變化一致的規(guī)律性，產(chǎn)水量的分布與變化直接影響著區(qū)域的水源涵養(yǎng)量分布。1980-2018年柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)總量呈增加趨勢(shì)，并在2018年達(dá)到最大值13.35 × 108m3(圖2)。研究區(qū)水源涵養(yǎng)量高值區(qū)集中在四周山地(圖3、圖4)，而盆地內(nèi)部大部分地區(qū)水源涵養(yǎng)量為0，四周山地(海拔大于3 500 m) 1980-2018年平均水源涵養(yǎng)總量為11.23 × 108m3，約為柴達(dá)木盆地總水源涵養(yǎng)量的91.39%。

圖4 柴達(dá)木盆地高程分布Figure 4 Elevation distribution of Qaidam Basin

表3 1980-2018年不同植被類型水源涵養(yǎng)量Table 3 The water conservation of different vegetation types from 1980 to 2018

圖2 柴達(dá)木盆地1980-2018年產(chǎn)水量和水源涵養(yǎng)量Figure 2 Water yield and water conservation in Qaidam Basin from 1980 to 2018

圖3 柴達(dá)木盆地1980-2018年平均產(chǎn)水量(a)及水源涵養(yǎng)量(b)空間分布Figure 3 Spatial distribution of annual average water yield and water conservation in Qaidam Basin from 1980 to 2018

不同山地生態(tài)系統(tǒng)(海拔大于3 500 m)水源涵養(yǎng)量存在明顯差異，以2018年為例(表4)，單位面積水源涵養(yǎng)量和水源涵養(yǎng)總量由高到低的順序依次為草地(高中低覆蓋度草地) ＞ 林地(有林地、灌木林地和疏林地) ＞ 耕地(旱地)，說(shuō)明在高海拔的山區(qū)草地的水源涵養(yǎng)能力是最好的，草地是研究區(qū)水源涵養(yǎng)功能的主要貢獻(xiàn)者。在草地生態(tài)系統(tǒng)中面積由大到小依次為低覆蓋度草地 ＞ 中覆蓋度草地 ＞高覆蓋度草地，但單位面積的水源涵養(yǎng)量大小卻與之相反，表明在植被覆蓋度較低的地區(qū)，土壤水分蒸發(fā)大，水源涵養(yǎng)能力低，植被覆蓋度高的區(qū)域則相反。

表4 柴達(dá)木盆地2018年山地植被水源涵養(yǎng)量Table 4 Water conservation of different mountain vegetation types in Qaidam Bain in 2018

3.3 柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)功能冷熱點(diǎn)空間分布

在空間上，熱點(diǎn)區(qū)域面積高于冷點(diǎn)區(qū)域面積，水源涵養(yǎng)功能的熱點(diǎn)區(qū)域主要集中于東部、東南部及南部山區(qū)，占柴達(dá)木盆地總面積的10.93%，該區(qū)域降水豐富，產(chǎn)水量高，草地是該區(qū)域主要植被類型，植被茂密，持水能力較強(qiáng)，水源涵養(yǎng)功能強(qiáng)。冷點(diǎn)區(qū)域面積較小，少量分布于研究區(qū)北部、南部及西北部(圖5)，屬于戈壁地帶少有植被覆蓋，僅在地下水埋藏較淺的沖洪積平原有少量林地覆蓋，且降水量少，蒸散量高，水源涵養(yǎng)功能低。柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)功能的冷熱點(diǎn)區(qū)域占該區(qū)總面積的比例分別為：不顯著點(diǎn)88.58%，冷點(diǎn)0.49%，熱點(diǎn)1.61%，顯著熱點(diǎn)3.30%，極顯著熱點(diǎn)6.02%。

圖5 柴達(dá)木盆地1980-2018年水源涵養(yǎng)冷熱點(diǎn)區(qū)域空間分布Figure 5 Spatial distribution of cold hot spots area of water conservation of Qaidam Basin from 1980 to 2018

4 討論

柴達(dá)木盆地內(nèi)的降水分布直接影響水源涵養(yǎng)量的空間分布，盆地內(nèi)氣候、地形及植被分布狀況共同影響水源涵養(yǎng)量的大小。

4.1 氣候因素對(duì)水源涵養(yǎng)功能的影響

降水量與蒸散量作為影響地區(qū)水源涵養(yǎng)功能的重要?dú)夂蛞蜃樱鋾r(shí)空變化驅(qū)動(dòng)著水源涵養(yǎng)功能的變化。柴達(dá)木盆地多年平均降水量的空間差異比較明顯，盆地內(nèi)干旱少雨，從盆地中心到周邊山區(qū)，降水量逐漸增加(圖6)。已有研究表明柴達(dá)木盆地多年平均蒸散量東南部低，西部高，并隨海拔高度的增高和經(jīng)度的增加而降低[23]，蒸散量空間分布與降水量空間分布相反。水源涵養(yǎng)量與降水量具有一致的空間分布特征，海拔較高的山區(qū)降水量大，蒸發(fā)量小，水源涵養(yǎng)能力高，盆地中心降水量小，蒸發(fā)大，水源涵養(yǎng)能力低。由此可見(jiàn)，氣候因素對(duì)區(qū)域水源涵養(yǎng)功能空間分布具有重要的影響。在時(shí)間尺度上，1980-2018年柴達(dá)木盆地降水量呈增加趨勢(shì)，潛在蒸散呈減小趨勢(shì)(圖7)，水源涵養(yǎng)量呈增加趨勢(shì)(圖2)，說(shuō)明降水量和潛在蒸散在年際變化上對(duì)水源涵養(yǎng)量有較大的影響。降水量的變化趨勢(shì)大于水源涵養(yǎng)量的變化趨勢(shì)，主要原因是由于降水量的季節(jié)分配對(duì)水源涵養(yǎng)具有重要的影響，但是InVEST模型雖然可以準(zhǔn)確刻畫(huà)年際水源涵養(yǎng)量，但無(wú)法計(jì)算更短時(shí)間尺度(如月或者天尺度)水源涵養(yǎng)量的變化[30]。1980-2018年2010年降水量最高，但潛在蒸散也很高，造成2010年水源涵養(yǎng)量并未達(dá)到39年間最高值，而2018年柴達(dá)木盆地降水量高，同時(shí)潛在蒸散低，因此該年份水源涵養(yǎng)量高。

圖6 柴達(dá)木盆地年平均降水量空間分布Figure 6 Spatial distribution of annual mean precipitation in Qaidam Basin

圖7 柴達(dá)木盆地1980-2018年降水量和潛在蒸散的變化Figure 7 Temporal variation of precipitation and potential evapotranspiration from 1980 to 2018 in Qaidam Basin

4.2 植被空間分布對(duì)水源涵養(yǎng)量的影響

植被的空間分布對(duì)水源涵養(yǎng)也有較大的影響，不同植被類型土壤物理化學(xué)性質(zhì)及植被覆蓋度、根系深度等不同，從而影響地表蒸散量與土壤儲(chǔ)水的能力。柴達(dá)木盆地總體植被發(fā)育較差，植被覆蓋度較低，不同海拔水、熱條件不同，會(huì)形成不同的植被類型。柴達(dá)木盆地隨著海拔的升高，降水量增加，溫度減小，植被覆蓋度[本文用歸一化差值植被指數(shù)(normalized difference vegetation index, NDVI)表示]增加(圖8)，海拔較高的山區(qū)主要的植被類型為草地，植被覆蓋度高(NDVI高)，海拔較低的盆地中心戈壁地帶植被覆蓋度低(NDVI低) (圖8)。植被覆蓋度高，植被含蓄水源能強(qiáng)，則水源涵養(yǎng)功能高；相反，植被覆蓋度低，土地裸露，則水源涵養(yǎng)功能低[31]。柴達(dá)木盆地主要水源涵養(yǎng)植被為草地，1980-2018年草地面積呈增加趨勢(shì)，其中高中覆蓋度草地面積增加趨勢(shì)明顯，低覆蓋度草地面積呈減小趨勢(shì)(表2)，且高中覆蓋度草地面積變化與水源涵養(yǎng)量變化一致，說(shuō)明高中覆蓋度草地面積增加是柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)量增加的主要原因。

圖8 柴達(dá)木盆地多年平均NDVI空間分布Figure 8 Spatial distribution of annual normalized difference vegetation index (NDVI) in Qaidam Basin

4.3 柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)功能冷熱點(diǎn)空間分布特征

通過(guò)對(duì)水源涵養(yǎng)功能冷熱點(diǎn)的空間分布格局客觀分析柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)功能的強(qiáng)弱分布，結(jié)果發(fā)現(xiàn)水源涵養(yǎng)的熱點(diǎn)區(qū)域?yàn)檠芯繀^(qū)的東部、南部和東南部山區(qū)，主要為以草地為主的畜牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)域，海拔高、氣溫低、耕地少，人為活動(dòng)影響較?。焕潼c(diǎn)區(qū)域主要分布在海拔低、地勢(shì)平坦、人為干擾比較大的區(qū)域，冷熱點(diǎn)的空間分布特征與劉宥延等[12]在黃土高原丘陵區(qū)得到的結(jié)論相似。通過(guò)水源涵養(yǎng)功能冷熱點(diǎn)的分析，可以確定柴達(dá)木盆地山區(qū)草地為水源涵養(yǎng)重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域，維護(hù)山區(qū)草地的穩(wěn)定與健康，加強(qiáng)草地的保護(hù)，提升草地植被覆蓋度，同時(shí)加強(qiáng)盆地內(nèi)部植被的恢復(fù)，有利于提高柴達(dá)木盆地的水源涵養(yǎng)功能。

4.4 水源涵養(yǎng)量評(píng)價(jià)不確定性分析

InVEST模型估算結(jié)果是以年為單位的水源涵養(yǎng)量均值，沒(méi)有考慮極端情況和水源涵養(yǎng)量在年內(nèi)月尺度或者天尺度的變化。同時(shí)由于缺少實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，使得產(chǎn)水量結(jié)果需要通過(guò)青海省水資源公報(bào)中柴達(dá)木盆地總徑流量進(jìn)行率定，產(chǎn)水量在空間上的分布很難驗(yàn)證，增加了結(jié)果的不確定性。盡管該模型存在一些問(wèn)題，但在區(qū)域尺度上采用InVEST模型對(duì)水源涵養(yǎng)功能進(jìn)行定量估算，仍然是一種有效而可行的方法[32]。

5 結(jié)論

柴達(dá)木主要的植被類型為草地，主要分布在盆地東部、南部及東北部山區(qū)，1980-2018年草地面積呈增加趨勢(shì)，其中高中覆蓋度草地面積增加趨勢(shì)明顯，低覆蓋度草地面積呈減小趨勢(shì)，表明柴達(dá)木盆地植被生態(tài)有向良性態(tài)勢(shì)發(fā)展的趨勢(shì)。

1980-2018年柴達(dá)木盆地平均年產(chǎn)水量和水源涵養(yǎng)總量分別為32.17 × 108和12.17 × 108m3，水源涵養(yǎng)功能時(shí)空變化顯著，空間上由四周山區(qū)向盆地中心遞減，水源涵養(yǎng)量與降水量空間分布比較一致，海拔3 500 m以上的山地水源涵養(yǎng)量約為柴達(dá)木盆地總水源涵養(yǎng)量的91.39%，草地是柴達(dá)木盆地主要的水源涵養(yǎng)植被，其水源涵養(yǎng)總量占盆地總水源涵養(yǎng)量的95%。柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)量從1980-2018年呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，高中覆蓋度草地面積增加是柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)量提升的主導(dǎo)因素。

柴達(dá)木盆地水源涵養(yǎng)功能熱點(diǎn)區(qū)主要集中于研究區(qū)東部、南部及東南部山區(qū)，占柴達(dá)木盆地總面積的44.14%，該區(qū)域降水豐富，產(chǎn)水量高，主要分布著中高覆蓋度草地，植被茂密，持水能力較強(qiáng)，水源涵養(yǎng)功能強(qiáng)。冷點(diǎn)區(qū)域主要分布于研究區(qū)中部、北部及西北部，植被稀疏且降水量少，蒸散量高，水源涵養(yǎng)功能低。