[00334148]岷江上游森林植被恢复与水源涵养功能提升关键技术与应用

岷江上游是成都平原乃至长江中下游地区重要的水源涵养区。为减缓岷江流域由森林植被破坏和退化引起的水土流失和干旱洪涝灾害以及保障水资源安全,针对如何恢复重建岷江上游退化的森林植被和提升森林水源涵养功能,本项目历经近20年联合攻关,通过973、科技支撑和自然科学基金等多个项目资助,在森林植被水文调节机制和退化森林恢复及其水源涵养功能提升关键技术等方面取得了系列创新性成果,为长江上游天然林保护工程、退耕还林工程和长江上游生态安全屏障构建提供了强有力的科技支撑。项目的主要成果包括： 1. 采用多尺度观测和跨尺度分布式数值模拟技术,创新性构建了植被生态过程和水文过程的耦合方法,揭示了岷江上游森林植被水文调节功能的形成与演变机制。 首次采用高精度遥感植被指数和叶面积指数表征植被数量和质量变化,创新性构建了植被生态与水文过程的动态耦合方法及推绎模型,揭示气候变化、森林采伐和植被恢复对流域径流量的影响机制;创新性采用等效采伐/恢复面积的水文效应指数（ECA）与降水-径流累积双曲线方法（DMC）,阐明了小规模连续森林采伐干扰对流域径流长期渐变与突变的影响机制,突破了国际上通常认为森林覆被率只有突变20-30%以上才能检测对径流显著影响的认识局限性。 2. 首次运用稳定同位素技术阐明了岷江上游不同植被类型的水分空间分配、迁移、转化与利用机制。首次阐明了岷江冷杉（Abies faxoniana）是亚高山地区节水、调水和蓄水功能最佳的树种,发现了亚高山针叶林－高山草甸之间的局地水循环形成机制,为岷江流域森林植被景观恢复和空间格局优化提供了理论依据。 3．系统构建了岷江上游退化水源涵养林恢复、人工林结构调整、干旱河谷植被重建和地震区损毁植被恢复等四大类的15项配套关键技术体系。创建了岷江上游亚高山退化水源涵养林的分类与评价方法,解决了岷江上游植被恢复树种选择、配置模式以及水源涵养功能提升的关键技术难题。 4．创建了水碳效益权衡的水源涵养林空间规划决策支持系统,提出基于水碳效益权衡的岷江上游森林植被空间格局优化配置方案。研建了基于高山积雪/融雪水文过程模块的改进型WaSSI-C水碳耦合模型,并将其与自主研发的FLMPS森林景观恢复规划软件相结合,构建了岷江上游水源涵养林多目标经营规划决策系统,实现了森林生长与碳固持和水文效益多目标协同的水源涵养林空间规划,成功解决了岷江上游森林植被恢复、景观配置与水源涵养功能提升相协同的景观规划技术难题。 本成果发表了论文284篇,其中SCI论文79篇, 出版专著、图集6部;授权技术发明专利8项和计算机软件著作权登记3项;制定国家林业行业标准6项。该成果已在四川、云南和贵州等省区得到广泛推广应用,面积达95.85万hm2,新增价值10.32亿元,新增利润1.30亿元,取得了显著生态、经济和社会效益,为推进长江经济带发展战略和构建长江上游生态安全屏障发挥了重要作用。