黄河流域植被格局变化对水分利用效率的影响

摘要

黄河流域横跨3个气候带,是全球人类活动最为强烈的地区之一,特殊的地理位置和复杂的下垫面导致其碳-水循环过程较为复杂。研究黄河流域碳水循环不仅是区域水资源利用的基础,也是实现气候变化条件下双碳目标的关键。水分利用效率(WUE)作为表征碳水过程的重要指标,可用于反映生态系统碳水耦合规律及其相互作用关系。基于此,利用全球陆表特征参量数据(GLASS)的净初级生产力(NPP)和蒸散(ET)产品以及中国逐年土地利用与覆盖数据集(CLUD-A),分析了黄河流域植被格局变化背景下WUE在1990—2018年的时空变化特征及其驱动力。结果表明:(1)黄河流域全域WUE在29 a的均值处在0.18—1.53 g C/kg H_(2)O之间,存在明显的空间异质性,上游地区WUE明显高于中下游地区,分别在0.66—0.92 g C/kg H_(2)O和0.43—0.62 g C/kg H_(2)O之间波动,二者均存在波动上升态势。(2)黄河流域全域WUE在以2000年为中间点的10 a的增速达到近29 a的峰值,流域植被格局变化所带来的流域内NPP与ET变化速率的异步性主导了WUE变化的空间异质性,其中81.10%的区域中WUE所呈现的增加趋势是由NPP增速高于ET增速所导致。(3)黄河流域全域WUE在未来会继续保持增加态势,且上游WUE增加的持续性强于中下游地区。