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北洛河流域蒸散发时空变化及其对气候与植被演变的响应

Temporal and spatial variations of evapotranspiration and its response to climate and vegetation evolution in the Beiluo River Basin

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摘要阐明气候与植被演变对区域蒸散发变化的驱动机制对于区域制定水资源可持续的植被恢复策略具有重要意义.本研究以黄土高原北洛河流域为研究区,基于遥感、气候数据等,辅以PT-JPL(Priestley-Taylor Jet Propulsion Laboratory Model)模型模拟分析1984-2018年区域蒸散发的时空演变规律,并基于偏相关和多元回归分析探究气候变化与植被变绿对蒸散发变化的驱动机制和相对贡献.结果表明:(1)北洛河流域蒸散发以3.11 mm/a的速率呈极显著增加趋势(P＜0.01);(2)流域灌丛年均蒸散发最大,而耕地年均蒸散发最小.不同植被类型蒸散发年变化率依次为耕地＞草地＞灌木丛＞林地;(3)北洛河流域叶面积指数呈极显著增加趋势(0.02 m2 m-2 a-1;P＜0.01).对于气候因子而言,除降水量变化并不显著外,其余气候因子(平均气温、净辐射、饱和水汽压和风速)均呈现显著增加趋势.在年尺度上,流域蒸散发与叶面积指数、降水和气温呈极显著正相关,蒸散发与饱和水汽压之间呈不显著正相关,而与净辐射和风速间呈不显著负相关.不同驱动因子对流域蒸散发的相对贡献率由大到小依次为气温(29.9％)＞叶面积指数(21.3％)＞辐射(6.2％)＞风速(4.9％)＞降水(1.3％),表明近年来气候变暖和植被变绿是该区蒸散发增加的关键限制性因子.本研究结果有助于加深对气候-植被-蒸发互作过程的理解,同时对于北洛河流域乃至黄土高原地区的水资源管理和构建水资源可持续的生态恢复策略具有重要参考价值.