黑河流域植被水分利用效率时空分异及其对降水和气温的响应

• 作者: 刘婵 刘冰 赵文智 朱钊岑
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 植被净初级生产力 蒸散 水分利用效率 CASA模型 黑河流域
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 888-899
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201810282323

摘要

植被水分利用效率(WUE)是衡量植被生态系统碳水耦合关系的重要指标，研究其时空分异特征对区域水资源合理利用及配置有重要意义。基于改进的光能利用率模型CASA，模拟估算了黑河流域2000-2013年植被净初级生产力(NPP)，结合ETWatch模型估算的黑河流域2000-2013年蒸散数据ET，进一步估算了黑河流域植被水分利用效率WUE。分析了黑河流域NPP、ET和WUE空间格局和时间变化特征，探讨了WUE变化对降水和气温的相关性。结果表明:1)黑河流域空间上植被NPP在2000-2013年多年平均值为81.05gCm-2a-1，ET平均值为133.38mm，植被WUE平均值为0.448gCmm-1m-2。植被NPP、ET与WUE的空间格局基本上类似，均呈现出自上游至下游逐渐减少的分布格局。2)黑河流域2000-2013年间植被平均NPP与平均WUE均呈现显著上升趋势(P<0.05)，而ET平均值变化不显著。WUE年际变化斜率与其平均值在空间分布上存在一定的对应关系，空间上植被WUE的高值区同时是其呈增长趋势的主要区域，植被WUE平均值较低的区域其年际变化也趋于稳定。3)不同植被类型的WUE差异较为显著，植被自身受环境影响形成的生理生态参数是其WUE差异的主要原因，不同植被类型WUE平均值关系为:灌丛>草地>森林>农田>沼泽>荒漠。中游绿洲区栽培植被平均WUE仅为0.90gCmm-1m-2，因此应当重视提高其对水资源的利用效率。4)整体上黑河流域植被WUE年际变化主要受降水的影响，植被WUE与降水呈负相关的区域主要分布在中游绿洲灌溉区，表明人为活动干扰会削弱气候因素对植被WUE的影响。