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黄土高原水分盈亏的时空特征及其驱动因素

文献类型： 中文期刊

作者： 孙玮;周子朝;孙东宝;顾峰雪

作者机构：

关键词： 黄土高原;水分盈亏;有效降水;蒸散;驱动因素

期刊名称：农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2025 年

页码：

收录情况： EI（2025版） ; ; 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 深入理解气候和植被变化对区域水分盈亏及其变化的影响，可以为该地区的农田水分管理、生态恢复和可持续发展提供重要支撑。该研究将水分盈亏指数（water surplus and deficit index,WSDI）定义为有效降水与蒸散耗水的比值，基于遥感和地面观测数据，计算了2001—2023年黄土高原不同季节的水分盈亏状态及其变化趋势，分析了水分盈亏与归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）、总初级生产力（gross primary productivity,GPP）、气温、降水的相关性。研究结果表明：1）过去23年黄土高原水分盈亏在年尺度上表现为紧平衡的状态，多年平均WSDI为1.1，年均降水量为441 mm，而植被的蒸散耗水达到353 mm。WSDI在不同季节差异显著，冬季水分亏缺最严重，其次是春季，而夏、秋两季水分表现为盈余状态。2)2001—2023年有效降水和蒸散均表现为增长趋势，由于蒸散的增长高于有效降水，使得WSDI在不同时间尺度上均呈现下降趋势，在夏季最明显。在空间上，WSDI在年尺度上有91%的站点均表现为下降趋势，尤其是夏季下降趋势显著。不同植被类型WSDI变化不同，春季草地WSDI下降最快，夏季灌丛WSDI变化最显著，秋冬季变化率较小，灌丛和农田下降相对明显。3）气温、降水和植被变化对WSDI的影响存在复杂非线性关系，降水变化对黄土高原WSDI产生直接和间接的影响，且贡献程度最大；但夏季植被生产力的升高对WSDI变化的贡献最大。

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