近几十年来,由于植被恢复工作,中国黄土高原出现了显著的绿化趋势。然而,降水对这种绿化的响应仍不确定。在本研究中,我们利用水分追踪模型、改进的WAM-2layers模型和降水集水区概念框架,识别并评估了1982年至2019年黄土高原降水的主要水分来源区。通过将多元线性回归分析与概念水文加权法相结合,我们量化了不同环境因子对降水的有效影响,特别是植被的影响。
我们的分析表明,自植被恢复项目启动以来,2000-2019年间,当地降水量平均增加了0.16 mm yr −1,蒸发量增加了5.17 mm yr −1 。黄土高原等区域绿化对降水的贡献约为0.83 mm yr −1,其中局部绿化贡献约为0.07 mm yr −1。局部植被的贡献既是由于局部蒸发增强,也是由于局部水分循环增加(1982-1999年为6.9%;2000-2019年为8.3%)。因此,我们的研究表明,局部植被恢复对局部降水有积极影响,黄土高原降水增加的主要原因是局部绿化和环流变化的共同作用。我们的研究强调,黄土高原植被的增加对局部降水产生了强烈的影响,并支持当前和未来植被恢复计划对更具弹性的水资源管理产生积极影响。
图2.本研究的概念图。本研究的流程图。
图3.退耕还林工程(2000–2019年)后,(a–c)年平均、雨季和旱季 LAI 的线性趋势空间分布,以及(d–f)整个黄土高原区域平均 LAI 的时间序列。
图4.区域平均(a)降水量的时间序列,(b)蒸发,(c)局部循环水分(d)流出黄土高原的蒸发量(e)贡献率和(f)蒸发再循环率。蓝线表示退耕还林工程前后的趋势(均不显著)。阴影区域表示空间标准差。
图5.(a–c) 年平均循环水分(ER)的空间分布、贡献率和蒸发循环率 (d–f) 年平均 ER 差异(g-i)ER 的线性趋势(j–l)ER 的线性趋势
图6.1982–2019 年(a–c)全年、雨季和旱季降水流域。饼图显示不同水分来源的百分比。(d–f)项目前后降水流域的差异。右侧柱状图显示降水流域面积变化,底部柱状图显示项目前后黄土高原降水不同来源水分的变化(陆地*表示黄土高原以外的陆地)。
图7.采用逐步选择法对LAI在黄土高原水循环中的重要性进行排序。
图8.环境因素对变化的影响。
图9.区域有效值趋势、区域平均值和局部有效值针对不同的变量。
图10.蒸发量变化方向及蒸发循环率,当循环水分 (a) 增加和 (b) 减少时。蓝线表示降水流域的边界。
干旱区气象生态拥有近1w活跃粉丝,是干旱区资源环境领域最大的自媒体平台,致力于帮助科研人员和团队宣传成果,促进学术交流。由于微信修改了推送规则,请大家将本公众号加为星标,一键三连,可以第一时间收到我们每日的推文!您的鼓励是我们最大的动力😊