农学论文哪里有？本研究选取甘肃省定西市安定区为研究区，利用 InVEST 模型对该地区人工灌草系统的水源涵养和水质净化功能进行评估，评估结果能为黄土高原丘陵区的生态建设和退化生态系统服务功能的提升起到一定的决策支撑作用。
第 1 章 绪论
1.4 研究内容与方法
1.4.1 研究内容
（1）运用 InVEST 模型产水量模块计算 2017 年安定区产水量，并通过产水量数据计算得到 2017 年安定区水源涵养量；
（2）运用 InVEST 模型养分持留模块对 2017 年安定区的水质净化功能进行评估，对研究区 N、P 营养物质持留与输出量进行分析；
（3）通过分析安定区不同土地利用方式下水源涵养及水质净化功能的空间分布，探讨人工灌草系统在黄土高原丘陵区生态系统服务中的作用；
（4）利用 Gi * 统计（Getis-Ord Gi * Statistics）方法对研究区水源涵养功能和 N、P 营养物质输出量进行冷热点的空间分布特征进行分析，对水源涵养功能和 N、P 营养物质输出量进行重要性等级划分，然后进行空间叠置分析，得出安定区水源涵养和水质净化功能重要性等级分区。
1.4.2 研究方法
（1）文献资料法
通过图书馆、互联网等媒介收集国内外有关生态系统服务研究相关的文献和成果资料，对目前的国内外水源涵养功能研究现状与趋势进行分析，并利用InVEST 模型对黄土高原丘陵区的水源涵养功能进行评估。
（2）收集基础数据
收集安定区流域的 DEM 高程数据、土地利用数据、气象数据和土壤数据等，并对这些数据进行整理，然后根据模型需要对这些数据进行标准化处理。
（3）InVEST 模型（3.5.0）、ArcG IS 10.5 和 ANUSPLIN 软件
本研究运用 InVEST 模型（3.5.0）版本中水产量模块和养分持留模块，对 2017年安定区的水源涵养功能及水质净化功能进行评估。本文在研究中应用到的地理信息系统和遥感技术应用软件为 ArcG IS 10.5，主要用于对不同比例尺、不同类型、不同精度以及不同级别的各类数据进行投影转换、裁剪、空间叠加还有格式转换等一系列工作。对研究区降雨、温度数据进行空间插值时使用的软件为ANUSPLIN 软件。
第 3 章 研究区概况
3.1社会经济概况
安定区在行政区划上包括 7 乡 12 镇和永定路街道、中华路街道 2 个街道办事处，是定西市委、市政府所在地，全市的政治、经济和文化中心，素有“兰州门户，甘肃咽喉”之称。根据统计资料显示，2015 年安定区总人口为 42.55 万人，其中农村人口占总人口的 55.21%，城镇化比例不断上升，境内有回族、东乡族、蒙古族、满族、壮族、土族等少数民族。安定区是黄河文明的发源地之一，历史悠久，文化繁荣，境内有马家窑文化和齐家文化的大量遗存，有高跷、太平鼓、龙灯、舞狮、秦腔、皮影戏等社火戏曲，有剪纸、彩灯等工艺品，还有剧目、舞蹈、书法等艺术创作。
2016 年安定区生产总值为 76.12 亿元，第一、第二、第三产业结构比重为16.4：29.6：54，全区人均 GDP 达到 1.65 万元。安定区境内农业主要以种植业为主，种植的农作物主要有马铃薯、玉米、小麦、扁豆、胡麻、药材等，其中马铃薯、豆类、亚麻在国内外享有盛誉，并在 2001 年被赋予“中国马铃薯之乡”的称号。安定区第二产业主要有以第一产业为中心的农副食品加工业，还有医学制造业、电力和供应业等行业。第三产业的发展也是围绕第一产业展开的，后来发展逐渐成熟。
第 5 章 安定区生态系统服务功能评估
5.1 水源涵养功能模型评估
5.1.1 产水量模块评估结果
水源涵养功能评估的基础是产水量，首先将模型运行需要的参数输入到InVEST 模型产水量模块中，模型成功运行后会生成产水量栅格图层结果以及流域（图 5-1）、子流域（图 5-2）图层文件等。
安定区的年产水量总体积为 3.41×108 m3，单位面积产水量体积为 292.67 m3/hm2，平均产水量为 0-460.825 mm，产水量栅格图层反映了西南部地区产水量较高，中部偏东地区产水量较低（图 5-1），根据流域图层生成的栅格图和图表如下：
5.2 人工灌草生态系统服务功能评估
人工灌草生态系统的植被利用其冠层以及植被的覆盖效应，可以缓和地表径流，增强土壤水分入渗率、土壤抗冲抗蚀性，提高对 N、P 等营养物质的吸收等，对生态系统的水源涵养和水质净化功能具有非常重要的作用。为了确定人工灌草系统在安定区生态系统服务功能中的作用，本研究将分析安定区土地利用类型与水源涵养和水质净化功能的关系，然后利用 ArcGIS 中的 Zonal Statistics 和 Zonal Statistics as Table 工具生成不同土地利用条件下水源涵养与水质净化功能的栅格图与表格。
5.2.1 人工灌草生态系统水源涵养功能评估
将土地利用类型矢量图与水源涵养栅格图输入 ArcGIS 中的 Zonal Statistics as Table 工具中，计算出的不同土地利用类型下的水源涵养能力与水源涵养总量数据，并通过计算得出单位面积水源涵养量。本研究选取耕地、林地、草地、建设用地、未利用土地及人工灌草地 6 种土地利用类型进行对比研究。
安定区单位面积水源涵养量最高的为草地（407.9 m3/hm2），其次是人工灌草（369.25 m3/hm2），单位面积水源涵养量最低的为建设用地（181.53 m3/hm2），其次是未利用土地（184.67 m3/hm2）（图 5-7）。人工灌草地单位面积水源涵养量是耕地的 1.1 倍。水源涵养总量最高的为草地（5099.47×104 m3）、最低的为未利用土地（36.8×104 m3）（表 5-4）。由以上数据可知，草地和人工灌草的水源涵养能力比较高，原因是草地的蒸散量小于森林和人工灌草，而人工灌草系统由于灌木冠层以及植被和枯枝落叶物的覆盖效应，群落层次丰富并且密闭性较好，所以水源涵养量比较高。建设用地的水源涵养能力比较低，因为水域的蒸散量很大，建设用地区域下垫面透水性低，植被稀疏，水源涵养能力差。由此可见，人工灌草系统对于安定区生态系统水源涵养功能的提供了保障，具有重要的作用和意义。
第 7 章 结论与展望
7.3 展望
（1）生态系统的服务功能十分强大，除了水源涵养和水质净化功能外，还可以根据 InVEST 模型中的栖息地质量、碳循环、作物生产、生物多样性等模块对安定区的生态系统服务进行评估并进行生态系统服务综合评价，对其进行重要性等级划分，提高模型结果准确性。
（2）生态系统服务功能在时间尺度上是不断变化的，研究区在实施退耕还林政策以来生态系统服务的各项功能存在着一定的变化。本研究对 2017 年的生态系统水源涵养及水质净化功能进行了评估及等级划分工作，没有从时间尺度上展开研究。今后研究将运用 InVEST 模型对退耕还林前后的生态系统服务功能进行对比分析，探讨研究区土地利用类型的变化对研究区生态系统服务功能的影响。希望政府部门支持当地科研工作的进行，可以放低用于科学研究的数据获取门槛，提高科研结果的精确性。
（3）根据 2017 年水源涵养量和 N、P 输出量空间分布图，相关管理者可以了解安定区水源涵养和水体污染的空间相关信息，为其在进行生态系统相关政策时提供建议。安定区水源涵养功能的低值区主要分布在北部和东部地区，这里植被稀疏，应加强植被覆盖率，增强该区域涵养水源功能。安定区的 N、P 输出量较高值主要分布在河流沿岸地区，河流沿岸地区分布着大量的耕地，耕地高频率的翻耕会加速 N、P 营养物质的流失，施用含 N、P 元素的化肥也增加了 N、P 的负荷量，因此应严格管控河流沿岸的土地利用类型，减少附近耕地的面积，科学合理的种植人工灌草系统，提高水质净化功能。
参考文献（略）
