我国北方地区植被对水分亏缺的响应特征分析

我国北方地区普遍缺水,水分亏缺势必会对植物生长带来极大的负面影响。分析我国北方地区植被对水分亏缺的响应关系可为深入研究区域水量时空变化对植被的影响提供参考。参考我国干旱、半干旱气候区的划分方法,将我国北方地区分为寒温带针叶林区(Ⅰ)、温带落叶阔叶林区(Ⅱ)、暖温带落叶阔叶林区(Ⅲ)、温带草原区(Ⅳ)和温带荒漠区(Ⅴ)5个分区,采用GIMMS NDVI描述植被动态变化,以降水量和潜在蒸散发量的差值描述区域尺度的水分亏缺程度,分析中国北方地区不同分区植被对水分亏缺的响应程度和响应时间,结果表明:植被对水分亏缺的响应系数表现为Ⅰ分区>Ⅳ分区>Ⅱ分区>Ⅲ分区>Ⅴ分区,除Ⅴ分区外,植被对水分亏缺的响应时间集中在5或6个月;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分区农田对水分亏缺的响应程度低于同分区的其他植被类型,沙漠植物对水分亏缺的响应程度明显低于其他植被类型。

基于SPEI和MI分析陕西省干旱特征及趋势变化

【目的】目前干旱研究多为基于历史干旱事件分析成因与变化趋势,而结合过去与未来长时间序列数据更能揭示干旱变化特点。寻找在基于CMIP5模型输出未来气象数据时模拟干旱指数方法并探究陕西省过去与未来干旱变化特点,为陕西省未来农业水资源管理提供依据。【方法】根据陕西省18个气象站历史数据以及CMIP5模式输出未来气象数据,比较了3种模型模拟参考作物蒸发蒸腾量(ET0),并基于参考作物蒸发蒸腾量(ET0)和降水数据计算标准降水蒸发指数(SPEI)和相对湿润指数(MI)反映干旱程度,比较过去(1958-2018年)与未来(2019-2100年)干旱的时空变化特点。【结果】多元线性回归模型(Multiple Linear Regression, MLR)能较准确的模拟参考作物蒸发蒸腾量(ET0)(RMSE=0.457 mm·d^-1);在RCP2.6和RCP8.5情景下未来干旱指数呈现上升趋势,在RCP8.5情景下,21世纪40年代存在干旱指数的突变年份;陕西省未来干旱程度降低,年内干旱分布更加不均匀;未来时期夏玉米生长季干旱程度减小,冬小麦生长季干旱程度增加。【结论】在不同RCP情景下,未来干旱变化特征存在差异,相同RCP情景下,SPEI和MI反映的干旱特征变化基本一致,但部分时段存在变化差异。为有效应对气候变化对旱作作物产量造成的负面影响,应当增强土壤蓄水保墒能力,尤其加强冬小麦生长季的抗旱工作。