未来极端降水下的山区乡村生态水文调节服务多情景预测

摘要

【目的】针对气候和土地利用变化导致乡村生态水文调节服务供需失衡的问题，构建面向未来的分析框架，预测评估乡村沟域在未来极端降水事件下的生态水文调节服务供需时空动态演化过程。【方法】以北京市门头沟区为例，模拟21世纪中期与末期3种气候情景下（低排放情景、中等排放情景、高排放情景）的极端降水事件，结合径流曲线数模型量化生态水文调节服务供给能力，优选机器学习模型轻量级梯度提升机（light gradient boosting machine, Light GBM）实现洪水易发性制图，表征生态水文调节服务需求水平，划分供需匹配类型并提出规划对策。【结果】结果表明，生态水文调节供需匹配具有明显的时空分异特征。从21世纪中期（2025—2055年）到末期（2070—2100年），低供高需的沟域数量在不同排放情景下均增长了100%以上，且主要集中在永定河和清水河干流沿线。【结论】建议在加强现有防洪体系基础上，依据沟域生态水文供需缺口，提升雨洪滞蓄能力，采取“分区递进、动态调整”的时空规划策略应对未来气候变化，增强山地乡村地区应对未来极端降水的系统性雨洪韧性。

关键词

风景园林 / 气候变化 / 极端降水 / 山区乡村 / 生态水文调节服务 / 多情景预测 / 沟域 / 北京

基金资助

国家自然科学基金项目“山地传统聚落洪涝适灾机理解析与应用研究”（编号52478039）; 国家社会科学基金项目“新旧杂陈的历史街区、古村古镇保护经验研究”（编号24VWB022）; 北京市属高校教师队伍建设支持计划优秀青年人才培育计划项目（编号BPHR202203082）; 北京建筑大学基本科研业务费资助（编号X25038）; 住建部科技计划项目（编号2022-K-024）