柳艺博, 胡正华,2**, 李 琪, 张雪松, 张 琪



北方地区叶面积指数变化对蒸散和产水量的影响*

柳艺博1, 胡正华1,2**, 李 琪1, 张雪松1, 张 琪1

(1. 南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室 南京 210044; 2. 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心 南京 210044)

越来越多的证据表明伴随植树造林/再造林等工程实施, 我国北方地区叶面积指数(LAI)近年来变化明显。但有关植树造林等引起的LAI变化对水循环的影响仍存在争议。本研究利用卫星遥感LAI数据和生态过程模型(BEPS)评价了2000—2014年北方地区LAI变化对蒸散和产水量的影响。首先评价了北方地区LAI的变化趋势; 在此基础上采用“去趋势”法去除LAI变化趋势而仅保留其年际变化; 而后分别基于原始和去趋势后LAI序列驱动BEPS模拟北方地区蒸散; 最后基于两种情景比较分析LAI变化对蒸散和产水量的影响。结果表明, 北方地区LAI发生显著变化的地区占北方地区面积的20.2%, 其中LAI显著升高和显著降低地区面积分别占18.8%和5.5%。在像元尺度上, LAI升高会促进蒸散并降低产水量, LAI降低则相反。在区域尺度上, LAI升高分别对蒸散和产水量产生了显著的正负效应; LAI变化对水循环影响取决于研究区覆盖范围和研究区内LAI升高和降低的比例。考虑到LAI升高对产水量可能产生的负效应和北方地区的缺水危机, 未来植树造林活动或许应该考虑更多集中于南方地区。

叶面积指数; 蒸散; 产水量; 生态过程模型; 北方地区

越来越多的基于卫星遥感观测提取的归一化植被指数(NDVI)或叶面积指数(LAI)研究表明, 包括中国在内的北半球中高纬度的很多地区近30多年来植被“绿度”(植被覆盖度与生产力)呈升高趋势[1-2]。……