半干旱区流域修复对径流、蒸散及生态系统服务价值的影响研究

《Ecosystems》：Impacts of Watershed Restoration on Runoff, Evapotranspiration, and Ecosystem Service Valuation in a Semi-Arid Region

本研究针对半干旱区水文过程调控与生态服务提升需求，由伊朗研究团队通过20年（2004–2024）对比观测，系统评估了工程-生物-管理相结合的流域修复措施对径流动态、实际蒸散量（AET）及生态系统服务经济价值的综合效益。结果表明：修复流域年径流量降低50%，洪峰削减且基流稳定性增强；AET持续提升驱动生态服务价值达3,773 USD/ha/year，较对照流域高1,043 USD/ha/year，效益成本比（BCR）为1.75，投资回收期仅5.1年。该研究为半干旱区生态修复策略优化提供了关键科学依据。

　　

流域修复正日益成为改善半干旱地区水文过程、生态系统服务和环境可持续性的关键策略。这项研究通过对比伊朗半干旱区经过修复的流域与对照流域在20年间（2004–2024）的数据，揭示了修复措施对径流动态、实际蒸散量（AET）以及生态系统服务经济估值的影响。利用HEC-HMS模型模拟的日水文过程线显示，修复流域的年径流量比对照流域减少了50%，同时水分保持能力增强，水文响应更趋稳定（例如洪峰降低、基流维持）。季节性水文过程线表明降雨峰值出现在冬末至早春，而修复措施显著削减了洪峰流量。基于MOD16A2产品分析的AET数据表明，植被覆盖度提升和土壤持水性增强驱动了蒸散作用的持续稳定模式，8日时间序列数据为此提供了证据。根据伊朗环境部2024年价格标准进行的生态系统服务经济估值显示，修复流域的总价值达到3,773美元/公顷/年，较对照流域（2,730美元/公顷/年）高出1,043美元/公顷/年。调节服务（如水文调控、侵蚀控制和碳固存）提升最为显著，供给服务、支持服务和文化服务也同步改善。从成本效益角度分析，净年收益对应的投资回收期约为5.1年，表明资金可在较短时间内回笼。此外，20年周期内计算的效益成本比（BCR）为1.75，意味着每投入1美元可获得1.75美元的经济回报。这些发现印证了整合工程措施（如谷坊）、生物措施（如鱼鳞坑播种）和管理措施（如禁牧）对提升流域韧性、减轻洪水风险及实现长期生态经济收益的有效性。但可扩展性与维护成本等挑战仍需进一步探索。