Page 125 - 2025年第56卷第6期

在气 候 － 植 被 物 候 － 径 流 的 作 用 关 系 中 发 现，以 林 地 为 主 的 小 流 域 为 例，春 季 气 温 对 春 季 ＥＴ
（ＥＴ ）有直接的正向影响（路径系数为 ０．３，Ｐ＜０．０１），ＥＴ 进而影响了春季径流（Ｒ ）（路径系数为
ｓｐｒ ｓｐｒ ｓｐｒ
－ ０．２５ ，Ｐ＜０．０５）。同时，春季气温通过物候对径流也有间接影响。春季温度升高导致 ＳＯＳ提前，使得
植被提前蒸腾而增加了春季蒸发，进而导致春季径流的减少。这一影响链条在草地和林草混合的小流
域也得以证实。而秋季气候－ 植被物候－ 径流的关系则主要是通过降水和太阳辐射影响物候，进而影响
蒸发和径流。以草地为主的小流域为例，一方面，秋季降水的增加直接影响径流（路径系数为 ０．１６，
Ｐ＜０．１），另一方面增加的降水也会通过推迟 ＥＯＳ来增加秋季蒸发（路径系数为 ０．１２，Ｐ＜０．１）而使径流
减少（路径系数为－ ０．２５，Ｐ＜０．０１）。对于以林地和林草混合植被为主的小流域则主要是由太阳辐射驱
动 ＥＯＳ来影响水文过程。除此之外，ＮＤＶＩ、ＳＭｒｏｏｔ也会通过复杂的链条关系对春季和秋季的径流量
产生直接和间接的影响。综上，鉴于季节性气候与植被物候、植被物候与 ＥＴ以及 ＥＴ和径流的显著相
关性，可以推断物候对气候变化的适应会影响区域的水文过程。在春季，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一致，均为 Ｔｍｅａｎ →ＳＯＳ →ＥＴ →Ｒ，秋季则是 Ｐｒｅ →ＥＯＳ →
ＥＴ →Ｒ（草地）和 Ｒａｄ →ＥＯＳ →ＥＴ → Ｒ（林地和林草混合）。这说明一系列气候、植被因素对径流会产生
直接、间接作用，植被物候在其中起到了重要的调控作用。

５ 讨论

５．１ 植被生长和物候的时空变化 以往的研究表明，温度和降水提供了植被生长的水热条件，气候变
暖或暖湿化促进了植被生长 ［３７］ 。在本研究中，各小流域均有超过 ６５．２％植被 ＮＤＶＩ增加，这与先前的
研究结果一致 ［３８］ 。其中林地为主的小流域植被增加最快，其次是林草混合为主和草地为主的小流域。
这可能是由于林地为主的植被形成的生态系统更加稳定，从而植被能够快速适应当地环境变化并保持
较高的生产力 ［３９］ 。
在植被物候方面，１７个小流域的时空格局基本一致，整体表现为 ＳＯＳ提前，ＥＯＳ推迟，ＬＯＳ延
长，这与前人的研究一致 ［５，１８，４０］ 。气候变化被认为是影响植被物候的主要因素，其中温度在温带和寒
冷地区陆地地表物候中起到关键作用 ［４１］ 。本研究也发现了类似的规律，即春季温度对 ＳＯＳ有显著影
响（图 ８），春季变暖使植被诱发生长所需要的积温增加，进而使得展叶时间提前 ［５］ 。而秋季温度对物
候的影响较小，降水和太阳辐射在调控海河山区小流域的 ＥＯＳ方面更加重要（见图 ８）。先前的研究指
出，植物可利用水量显著影响秋季物候 ［４２ － ４３］ 。由于夏季植被生长的高需水量导致土壤水分大量消耗，
秋季降水的增加和太阳辐射减少可能在一定程度缓冲了植被活动的水分胁迫，进而增强了植被秋季物
候的推迟作用 ［７］ 。除以上影响因素外，植被物候实际上还会受到水汽压差 ［４４］ 、风速 ［４５］ 、大气 ＣＯ 浓
２
度 ［４６］ 以及植物个体形态特征、生理控制 ［４７］ 等因素的影响。在今后的研究中，应尽可能多地选取影响
因素完善植被物候制约因子的共性规律。此外，本文以流域为单元进行研究，尽管选择的小流域是以
自然林草为主要覆盖类型，但受流域混合植被覆盖的影响，仍不可避免地存在人工灌溉植被、梯田等
水保工程措施对结果产生干扰，细化自然和人工植被的物候变化及其对水文过程的影响亦是下一步研
究的重点方向。
５．２ 气候－ 植被物候－ 径流的多重调控机制 本研究发现各小流域的径流量均呈减少趋势，这与以往
的研究结果一致 ［１５ － １７］ 。根据目前的研究，多数学者认为海河山区径流的衰减受气候变化和高强度人类
活动（主要是大规模植被恢复）的综合影响 ［４８ － ４９］ 。本研究发现土壤湿度和降水为径流的第一、第二影
响因子，这是由于一方面降水是径流的主要来源，另一方面在水文循环过程中，降水、土壤水和蒸发
之间存在较强的耦合关系，降水是土壤水分补给的主要来源，而蒸发是土壤水分耗散的主要方式，降
水和蒸发通过土壤水的调节作用进而影响径流的变化 ［５０］ 。值得注意的是，除上述两个影响因素外，植
被物候的改变也是径流变化的主要影响因子。这可能与气候变化导致的植被生长季延长使得生长季内
的降水拦截、植物水分利用和植被蒸腾作用增强相关 ［３２］ 。总而言之，气候和植被物候可以通过以下几
种方式调节径流：一是直接调节，即气候因子直接影响径流；二是间接调节，即气候因子通过改变植

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