周洪奎,武建军,*,李小涵,刘雷震,杨建华,韩忻忆

1 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室,北京 1008752 北京师范大学地理科学学部,北京 100875

干旱是一种多发的极端气候事件,同时也是最具破坏性的自然灾害之一。频繁发生的干旱灾害给农业生产带来严重影响,威胁粮食安全[1- 2]。黄淮海平原是我国最重要的粮食生产基地之一,准确、有效地监测黄淮海平原的农业干旱状况对于及时制定区域的减灾策略,降低灾害损失具有重要意义。

农业干旱是作物生长过程中因土壤水分不足,阻碍作物正常生长,影响粮食产量的水量供需不平衡现象[3- 4]。在农业干旱监测中,土壤湿度扮演着十分重要的角色[5- 7]。当土壤水分低于土壤田间持水量时,会产生水分亏缺,植被开始不处于最佳生长状态；当水分进一步降低,即会产生水分胁迫,影响植被生长,进而影响植被生产力。因此,利用土壤湿度进行农业干旱监测也具有农学意义。

近年来,已经有学者提出了一些基于土壤湿度的农业干旱监测指数,主要分为两类：(1)基于历史时间序列数据,确定当前状态相对于历史正常范围的偏离程度建立的干旱指数,如标准化土壤湿度指数(SSMI,standardized soil moisture index、土壤湿度距平(SMA,soil moisture anomaly)、土壤湿度百分位数(SMP,soil moisture percentile)等。该类指数仅利用土壤湿度数据,无需获取其他数据源,并且不同地区的监测结果具有可比性,能够用于区域干旱监测与评估。Mishra等[8]基于历史时间序列数据,利用标准化土壤湿度指数详细剖析了局地尺度的农业干旱。……