基于InVEST模型的黄河流域水源涵养时空演变及影响因素分析

　　 摘要:

黄河流域作为国家生态安全的重要屏障，明确其水源涵养功能的时空演变规律对于理解不同区域内水源涵养的变化趋势与差异，合理配置生态修复资源，维系区域生态系统健康和水资源可持续利用具有重要的理论与实践意义。然而，现有研究多集中于特定年份或较短时间尺度的分析，缺乏长时间序列逐年的细致分析，难以全面揭示水源涵养功能的动态变化特征及其驱动机制。针对这一科学问题，基于黄河流域2000—2023年土地利用、土壤属性、地形、土壤饱和导水率等多源数据，运用InVEST模型产水量模块及水源涵养修正公式，构建了黄河流域逐年水源涵养数据集，系统揭示了流域水源涵养的年际动态变化及空间分异特征，并结合地理探测器与Pearson相关系数解析了其影响因子及其空间分异规律。研究结果表明：（1）黄河流域水源涵养空间分布呈现显著的西北低，西南、东南及流域中东部高的空间异质性特征；在子流域尺度上，河口镇至龙门段流域的水源涵养深度最大，而兰州至河口镇段流域最小。（2）研究时段内，黄河流域水源涵养深度以0.15 mm/a的速率呈不显著增长，整体呈现“轻微增长”的演变趋势；在子流域尺度上，除三门峡至花园口段流域呈现下降趋势外，其余7个子流域均表现出不同程度的增加趋势。（3）影响因子分析表明，年降水量是黄河流域水源涵养年际变化的主导因子，植被覆盖度次之；在双因子交互作用中，年降水量与高程的组合具有最强的解释力。研究结果可为流域生态保护和水资源管理提供更为精细化的科学依据。