.140 北京科技大学学报 第32卷 在GS技术的基础上，提出划定水源涵养区的外部 2.2水源涵养区界定模型 指标，利用界定模型对长江上游的水源涵养区进行 通过以下模型来计算长江上游的水源涵养量： 界定研究 T=CI+LC+S (1) 式中，T为单位面积水源涵养量，mm:CI为单位面积 1研究区概况 冠层截留量，mm;LC为单位面积枯落物持水量， 选取长江上游为研究区域，长江上游为源头至 mm:S为单位面积土壤持水量，mm 宜昌段，长4511km,约占长江总长的70%.上游干 2.3长江上游水源涵养量计算 流经青、藏、滇、川、鄂和渝六省（直辖市），流域范围 结合以上指标体系和界定模型，运用AGS技 涉及青、藏、滇、甘、川、陕、渝、鄂和黔九个省（自治 术分别计算研究区植被水源涵养量、土壤水源涵养 区、直辖市)的363个县，流域面积为1.05×10心km2, 量和坡度水源涵养量，再综合得到长江上游水源涵 占整个长江流域面积的58.9%.总人口为1.9亿， 养能力图，然后结合研究区降雨量，最终划分出重点 是我国藏族、羌族和彝族等少数民族的重要聚居区， 水源涵养区， 长江上游地跨我国大地形的第1和第2级阶梯，海 (1)长江上游植被水源涵养量计算.利用 拔从400m到5000m以上，相对高差超过4000m- AGS9.O中的属性表编辑功能进行计算和作图， 特殊的地形地貌、复杂的气候类型、丰富的植被覆盖 以1：1×10长江上游植被类型图为底图，将长江上 和多元的人地关系，构成了长江上游复杂的生态系 游所有的植被类型归纳为4个大类、16个小类，然 统和社会经济格局.图1为研究区范围图 后将16个小类植被的水源涵养量（包括枯枝落叶 的持水量)输入到属性表当中，得到500m×500m 的栅格数据，这样就完成了从名称类型到属性类型 的转化·根据自然植被水源涵养量的差异和专家讨 论意见，对其进行分级（表2）得到长江上游植被水 源涵养能力分布图，如图2所示 表2水源涵养能力分级表 Table 2 Classification of water conservation ability 能力 植被水源 土壤水源 坡度水源 分级 涵养能力mm 涵养能力mm 涵养能力（°） 020050010元6m 微弱 0-0.74 0-2.25 0~5 图1研究区的范围 弱 0.75-2.47 2.263.65 5~10 Fig 1 Research ara 一般 2.48-5.54 3.66-9.79 10~15 较强 5.55-8.84 9.80-14.87 15-25 2水源涵养区的界定 强 8.85-10.30 14.88-38.93 >25 2.1界定指标 (2)长江上游土壤水源涵养量计算.土壤水源 在原有的内部指标林冠截留能力、枯落物持水 涵养能力是根据长江上游1：1×10土壤类型来确 能力和土壤蓄水能力的基础上加入外部指标坡度和 定的，将长江上游的土地类型归纳为8类土纲、30 降雨，确定长江上游各类森林林冠层、枯落物层和土 个土类，通过对属性表进行计算得到土壤的水源涵 壤层三个水文生态功能指标参数，界定指标如表1 养量，根据土壤水源涵养量的差异和专家讨论意见， 所示 对其进行分级（表2），得到长江上游土壤水源涵养 能力分布图，如图3所示 表1界定指标 (3)长江上游坡度水源涵养量计算.坡度的水 Tabl 1 Delin itation ndexes 源涵养能力是通过DEM数字高程图来确定的，主要 内在指标 外在指标 思想是坡度与水源涵养能力成反比，根据坡度水源 林冠截留能力 降雨 涵养能力的差异和专家讨论意见，对其进行分级 枯落物持水能力 坡度 (表2)，得到长江上游坡度水源涵养能力分布图，如 土壤持水能力 图4所示北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 在 ＧＩＳ技术的基础上‚提出划定水源涵养区的外部 指标‚利用界定模型对长江上游的水源涵养区进行 界定研究． 1 研究区概况 选取长江上游为研究区域．长江上游为源头至 宜昌段‚长 4511ｋｍ‚约占长江总长的 70％．上游干 流经青、藏、滇、川、鄂和渝六省 （直辖市 ）‚流域范围 涉及青、藏、滇、甘、川、陕、渝、鄂和黔九个省 （自治 区、直辖市 ）的 363个县‚流域面积为1∙05×10 6ｋｍ 2‚ 占整个长江流域面积的 58∙9％．总人口为 1∙9亿‚ 是我国藏族、羌族和彝族等少数民族的重要聚居区． 长江上游地跨我国大地形的第 1和第 2级阶梯‚海 拔从 400ｍ到 5000ｍ以上‚相对高差超过4000ｍ． 特殊的地形地貌、复杂的气候类型、丰富的植被覆盖 和多元的人地关系‚构成了长江上游复杂的生态系 统和社会经济格局．图 1为研究区范围图． 图 1 研究区的范围 Ｆｉｇ．1 Ｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａ 2 水源涵养区的界定 2∙1 界定指标 在原有的内部指标林冠截留能力、枯落物持水 能力和土壤蓄水能力的基础上加入外部指标坡度和 降雨‚确定长江上游各类森林林冠层、枯落物层和土 壤层三个水文生态功能指标参数‚界定指标如表 1 所示． 表 1 界定指标 Ｔａｂｌｅ1 Ｄｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｅｓ 内在指标 外在指标 林冠截留能力 降雨 枯落物持水能力 坡度 土壤持水能力 2∙2 水源涵养区界定模型 通过以下模型来计算长江上游的水源涵养量： Ｔ＝ＣＩ＋ＬＣ＋Ｓ （1） 式中‚Ｔ为单位面积水源涵养量‚ｍｍ；ＣＩ为单位面积 冠层截留量‚ｍｍ；ＬＣ为单位面积枯落物持水量‚ ｍｍ；Ｓ为单位面积土壤持水量‚ｍｍ． 2∙3 长江上游水源涵养量计算 结合以上指标体系和界定模型‚运用 ＡｒｃＧＩＳ技 术分别计算研究区植被水源涵养量、土壤水源涵养 量和坡度水源涵养量‚再综合得到长江上游水源涵 养能力图‚然后结合研究区降雨量‚最终划分出重点 水源涵养区． （1） 长江上游植被水源涵养量计算．利用 ＡｒｃＧＩＳ9∙0中的属性表编辑功能进行计算和作图‚ 以 1∶1×10 6长江上游植被类型图为底图‚将长江上 游所有的植被类型归纳为 4个大类、16个小类‚然 后将 16个小类植被的水源涵养量 （包括枯枝落叶 的持水量 ）输入到属性表当中‚得到 500ｍ×500ｍ 的栅格数据‚这样就完成了从名称类型到属性类型 的转化．根据自然植被水源涵养量的差异和专家讨 论意见‚对其进行分级 （表 2）得到长江上游植被水 源涵养能力分布图‚如图 2所示． 表 2 水源涵养能力分级表 Ｔａｂｌｅ2 Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ 能力 分级 植被水源 涵养能力／ｍｍ 土壤水源 涵养能力／ｍｍ 坡度水源 涵养能力／（°） 微弱 0～0∙74 0～2∙25 0～5 弱 0∙75～2∙47 2∙26～3∙65 5～10 一般 2∙48～5∙54 3∙66～9∙79 10～15 较强 5∙55～8∙84 9∙80～14∙87 15～25 强 8∙85～10∙30 14∙88～38∙93 ＞25 （2） 长江上游土壤水源涵养量计算．土壤水源 涵养能力是根据长江上游 1∶1×10 6 土壤类型来确 定的‚将长江上游的土地类型归纳为 8类土纲、30 个土类‚通过对属性表进行计算得到土壤的水源涵 养量‚根据土壤水源涵养量的差异和专家讨论意见‚ 对其进行分级 （表 2）‚得到长江上游土壤水源涵养 能力分布图‚如图 3所示． （3） 长江上游坡度水源涵养量计算．坡度的水 源涵养能力是通过 ＤＥＭ数字高程图来确定的‚主要 思想是坡度与水源涵养能力成反比．根据坡度水源 涵养能力的差异和专家讨论意见‚对其进行分级 （表 2）‚得到长江上游坡度水源涵养能力分布图‚如 图 4所示． ·140·