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三峡库区归县生态服务物质量估算 目前，生态服务价值评价的研究主要集中在森林生态系统和行政区域的总评价上，测量方法通常是通过单位面积价值对整体价值进行静态估计。在这些研究中，我们没有考虑生态系统类型和质量的时空差异，因此很难反映生态系统生态服务价值时间和空间分布的真实情况。同时，不同的科学家使用不同的方法获得的生态服务价值差异很大，不确定性高，因此很难确定结果。本文利用桂归县的统计公报数据，在国家森林生态定位局湖南库桂县对杉木河、兰陵河等流域植被生产力、气候、土壤、水文的监测数据，以及在agnos模型中模拟和传输的强大流量和沉积物。1985年、1990年、2000年和2007年，运行、沉积物、总氮、总磷的输出量分别为和。客观评价回顾县22年生态服务价值的变化，为区域生态服务价值评价提供新思路。 1 材料和方法 1.1 归县水土保持概况 秭归县位于湖北省西部,(110o18′E~110o0′E,30o38′N~31o11′N),总面积2427km2,长江横贯中部,流长64km,与境内8条溪流形成“蜈蚣”状水系,境内四周高,中间低,呈东西开口的不规则盆状分布.秭归县地处中纬度,属亚热带大陆性季风区,多年平均降雨量1439mm,年际差异大,年内降雨分布为单峰型(5~8月占全年68%).土壤类型有黄壤、黄棕壤、棕壤、石灰土、紫色土、潮土、水稻土等7类,分别占林地和耕地的14.34%、28.22%、0.15%、35.93%、17.91%、0.23%和3.22%. 2000年起秭归县开始推行退耕还林,2002年秭归县兰陵溪被国家林业局确定为全国退耕还林模范流域,流域25°农坡地开始实施退耕还林工程,2005年全县部分流域15°农坡地开始实施退耕,2007年农地、林果地开始实施坡改梯、免耕、缓冲带等生态防护工程.目前,全县流域水土保持效果显著,生态环境效益得到明显提高. 1.2 计算模型及计算反演算法 Ann AGNPS模型是USDA-ARS与NRCS联合开发的参数分布式、基于物理过程、连续模拟、流域尺度的高级流域评价工具,必威体育精装版版本为Ann AGNPS4.0(2007).Ann AGNPS模型直接替代了其前身场次模型AGNPS,实现了与Arc View3.x界面的高度集成.模型主要包括水文、土壤侵蚀、化学物质输移3大模块.水文计算法则为土壤水分平衡方程与地表径流模型(SCS-CN).泥沙输出计算法则为修订的通用水土流失方程RUSLE;氮的矿化平衡计算法则为EPIC模型,逐日计算氮磷等的吸收、降解,并按可溶态和颗粒吸附态计算并输出.其详细介绍可参考有关文献.据田耀武等和黄志霖等有关研究,Ann AGNPS模型对秭归县地理气候条件下流域尺度径流模拟的Nash-Sutcliff效率系数、百分误差、决定系数校准期为0.87、5.0%、0.93,验证期为0.79、5.3%、0.90;模型对泥沙模拟的Nash-Sutcliff预测效率系数、百分误差、决定系数校准期为0.77、-15.1%、0.63,验证期为0.69、-13.5%、0.66,模拟输出精度达到研究要求. 根据秭归县四周高,中间低,呈东西开口的不规则盆状地形特点,把秭归县数字高程模型DEM首先进行行政区边界切割,使之符合Ann AGNPS模型模拟条件,然后进行秭归县域条件下的NSP输出和管理,为模型应用于行政区区域和行政区NSP管理提供新思路. 1.3 模型建立与分析 模型数据库主要包括数字高程模型(DEM)、土壤属性、土地利用和流域管理等数据.DEM采用国家测绘部门20m等高距1:50000地形图件作为基本地形信息源,按照国家地形图数字化技术规范标准矢量化等高线,利用Arc View GIS 3.2双线性内插重采样方法生成20m水平格网尺度DEM.在地形图上随机选择50个点作为高程控制点,视其高程值作为准值,检验对应DEM栅格点的高程采样精度;在流域内随机布设300个点,GPS定位并量测地面实际坡度,计算DEM提取地面坡度的中误差. 矢量化土壤、土地利用资料数据,形成soils.shp和fields.shp输入文件;作物参数由模型手册和现场调查确定;化肥施用量、无机有机肥比重、施肥深度等由现场调查统计来确定.以上流域管理资料由模型编辑模块Inp Edit输入. 秭归县1985、1990、2000、2007年土地利用数据由中国科学院南京土壤研究所提供.基于确立的4个年份,按照上述建库方法产生4个相应的Ann AGNPS.inp模型文件. 气象文件Dayclim.inp由模型编辑模块逐日输入秭归县上述4年份最低最高气温、降雨量、风速、云量和露点温度等6类气象要素数据产生,气象数据由秭归县气象部门提供.分别加载4个年份之模型的气候文件,利用模型污染负荷模块进行流域径流、泥沙、总氮、总磷和有机碳输