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水 利 学 报

２０２５年 ６月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５６卷 第 ６期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２５）０６ － ０８０５ － １３

海河流域山丘区气候－ 植被物候－ 径流的响应关系

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韩淑颖 ，王庆明 ，赵 勇 ，翟家齐 ，李海红 ，刘 宽 ２
（１．中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 １０００３８；
２．天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 ３０００７２）
摘要：植被物候提前导致流域蒸散发增加，影响了流域水文过程，尤其在径流衰减剧烈的海河山区，研究气候、
植被物候和径流的耦合关系，对阐明径流衰减原因、优化生态保护措施具有重要意义。本研究以海河流域山丘区
１７个小流域为研究对象，基于灰色关联模型分析了 １９８２—２０２０年生长季植被因子（植被物候和归一化植被指数
ＮＤＶＩ）与气候因子对径流的相对贡献，利用结构方程模型进一步探究了春（秋）季气候－ 植被物候－ 径流的多重调控
机制。结果表明：①研究区总体超 ８７．５％的区域生长季延长，平均延长 ０．４２ｄ?ａ。②灰色关联度结果显示：降水
（ ０．７）和土壤湿度（０．６９）是影响径流的第一和第二影响因素，其次是植被春、秋季物候（均为 ０．６３），其相对重要
性超过气温、太阳辐射等气候因子。③春、秋季不同植被覆盖类型的小流域气候影响植被物候而调节径流的主要
路径表现不一致，在春季，温度升高使春季物候提前，从而增加了蒸发而使径流减少；秋季则是降水和太阳辐射
驱动物候变化而使蒸发和径流发生改变。本研究有助于认识海河流域植被与水资源演变响应的关系。
关键词：植被物候；径流；气候变化；海河流域；山丘区
文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２４０３７８
中图分类号：Ｐ３３９

１ 研究背景

河川径流是流域水文循环的重要组成部分，观测资料表明，近几十年来，全球范围内许多流域的河
川径流量发生了显著变化 ［１］ 。气候、植被动态、人类活动等是影响径流过程的主要控制因素 ［２ － ３］ 。其中，
植被物候，如春季物候（ ＳｔａｒｔｏｆＧｒｏｗｉｎｇＳｅａｓｏｎ，ＳＯＳ）、秋季物候（ＥｎｄｏｆＧｒｏｗｉｎｇＳｅａｓｏｎ，ＥＯＳ）和生长季
长度（ＬｅｎｇｔｈｏｆＧｒｏｗｉｎｇＳｅａｓｏｎ，ＬＯＳ），是反映植被生长动态的关键指标 ［４ － ５］ ，其在受到气候因素的支配
而发生变化的同时，也会直接或间接地改变降水截留、蒸散发和土壤下渗等水文过程，显著影响着陆地
生态系统水文循环、水平衡等一系列生物化学功能 ［５ － ６］ 。深入理解气候、植被物候和水文过程之间的联
系，对厘清流域径流量衰减原因，优化生态保护措施具有重要的支撑作用。
气候因子如降水、气温、太阳辐射、风速、水气压差等对调控植被物候变化有重要影响，但在不
同地区主导因子存在差异 ［７ － ９］ 。例如在低纬度地区影响物候变化的气候因子主要是降水，而在中高纬
度地区，太阳辐射和气温对植被物候的变化影响更大 ［１０］ 。除气候因子外，土壤水分是影响植被物候的
另一关键因子，在缺水地区是触发植被生长的一个重要因素 ［１１ － １２］ 。此外，植被物候变化会对流域水文
过程产生重要影响，一方面，气候变暖和生长季的延长会增加蒸散发（ ＥＴ），减少土壤水分的存储和地
下水补给，导致径流量的输出减少 ［２，１３］ ；另一方面，也有研究提出 ＳＯＳ提前会导致夏季出现植被生长
水分胁迫，从而限制蒸腾，增加夏季径流量 ［１４］ 。目前，春、秋季物候的变化及其对流域径流的影响和

收稿日期：２０２４ － ０６ － １８；网络首发日期：２０２５ － ０２ － ２４
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｕｒｌｉｄ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２５０２２４．０９２０．００１
基金项目：国家杰出青年科学基金项目 （５２０２５０９３）； 国 家 重 点 研 发 计 划 项 目 （２０２１ＹＦＣ３２００２０４）； 河 北 省 水 利 科 技 计 划 项 目
（ ２０２３ － ７２）
作者简介：韩淑颖（ １９９５ － ），博士生，主要从事生态水文研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｈｓｙ２０２２１１２２＠１６３．ｃｏｍ
通信作者：王庆明（１９８７ － ），博士，高级工程师，主要从事水循环过程模拟解析研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｗａｎｇｑｍ＠ｉｗｈｒ．ｃｏｍ

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