Page 112 - 2023年第54卷第7期
P. 112

承灾对象之间的关系。生态干旱按研究对象可分为 陆 地 系 统 生 态 干 旱 和 水 域 系 统 生 态 干 旱 2类,
              其中植被为陆地生态系统的主要承灾体。因 此,基 于 金 菊 良 等                           [10] 提 出 的 干 旱 理 论 框 架 和 SNAPP
              提出的生态干旱概念,Jiang等             [11 - 12] 将陆地系统的生 态 干 旱 概 念 完 善 为 “区 域 供 需 水 失 衡 使 植 被
              系统缺水程度高于地区多年平 均 水 平, 并 可 能 影 响 植 被 系 统 的 结 构 和 功 能, 在 自 然 和 ?或 人 类 系
              统中触发反馈的现象”。
                  传统的干旱评估大多基于致灾因子,包括降水、径流、土壤储水量等构建单变量或多变量干旱
              指数,评估干旱对水文、农业和社会经济系统产生的 影响。对于 生态 干旱,现 有 研 究大 都 基于 单?
              多变量干旱指数或基于表征生态系统特征的遥感植被指数,来反映生态系统所受的干旱胁迫。然而
              前者忽视了不同生态系统组分本身的抗旱特性,例如,相同的气象干旱条件下,林地和草地的需水
              量不同,受旱程度也有较大差异                [13] 。后者混淆了致灾因子 和 承灾 体 的 关系,基于 生 态 的遥感指数
              变化不仅受干旱影响,与其他灾害和人类活动也息息相关                             [14] 。Park等  [15] 认为生态干旱应从生态系
              统的角度,对陆地生态系统与水域生态系统分别进行评估。对于陆地生态系统,不同类型植被对缺
              水环境(即干旱)的响应特性不同,因此生态干 旱应当 体现 出一 定历 时 干 旱导 致 的 植被 供、需水失
              衡  [16] 。基于这 一 思 想, Jiang等    [12] 提 出 基 于 生 态 缺 水 的 生 态 干 旱 指 数, 该 指 数 在 评 估 西 北 干 旱
              区  [11] 和长江流域   [17] 生态干旱均有较好的适用性。已有研究                 [18] 表明,干旱半干旱区降水量少、含水
              层埋深大,生态系统的供水不足 是主 要致 灾因子。长 江六 省(市)地 处 湿 润区,可 利 用 水量相对丰
              富,在 2022年特大干旱影响下,生态干旱具有什么样的时空变化特点?主要致灾因子是什么?这
              些均为亟需探讨的问题。
                  鉴于此,本研究以启动干旱 IV级响应的长江流域六省(市)为研究区,采用标准化生态缺水指数
              和改进的归一化差异水体指数,分别评估了六省(市)干旱对陆地和水域生态干旱的影响严重程度;构
              建生态干旱综合强度指数,评估 1982—2022年夏秋季生态干旱综合强度的时变特征;分析 2022年夏
              秋季生态干旱综合强度的时空分布及其主要致灾要素,以期为生态干旱评估提供更加可靠的方法,为
              缓解研究区生态干旱提供数据参考。


              2 材料方法


              2.1 研究区概况和数据来源 研究区包括四川省、重
              庆市、湖北省、湖南省、安徽省和江西省。研究区经
              度范围为 92°02′E—119°01′E,纬度范围为 24°09′N—
                                                        2
              34°06′N,横跨长江中、下游,总面积约127.22万 km,约
              占中国总面积的 13.3%(图 1)。
                  四川省和重庆市地处长江上游,东西高程差较
              大,西部多为山地和高原,海拔超过 3000m,主要
              植被类型为高覆盖度草、灌木林和有林地,东部多
              为盆地和丘陵,海拔 500~2000m,主要植被类型
              为有林地和灌木林         [19] 。长江中 游的 湖南省 和湖北                   图 1 长江六省(市)土地利用类型空间分布
              省四周由山地环绕,海拔较高,林地分布广泛,中
              部为平坦的平原地形,分布有洞庭湖等大、中型湖泊                         [20] 。长江中下游的安徽省东南部以山地、丘陵为
              主,植被类型多为林地和草地,北部较为平坦,为旱地和水田,江西省东、南、西三面环山,山地丘
              陵站全省面积的 70%,植被类型多样,北部的鄱阳湖是中国最大的淡水湖。受亚热带季风气候的影
              响,研究区年均降水 800~1200mm,年均气温 10~20℃                   [21] 。
                  本研究中所使用的数据包括气象数据、土地利用类型数据和植被遥感数据,其中气象数据来源于
              ERA5的陆面月平均数据(https:??cds.climate.copernicus.eu),包括降水、地表反射、温度、相对湿度、
              风速、长波辐射、大气压强和下行短波辐射,空间分辨率为 0.1° ×0.1°;土地利用类型数据来源于中

                     0
                —  8 7  —
   107   108   109   110   111   112   113   114   115   116   117