石嘉丽,张晓龙,李红军,沈彦军**

(1.中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/中国科学院农业水资源重点实验室/河北省节水农业重点实验室石家庄 050022;2.中国科学院大学 北京 100049)

“绿水”的概念最早由瑞典水文学家Falkenmark[1]提出,是指在热力作用和植物根系吸水作用下由降水转化而来的水资源[2],包括绿水流和绿水蓄量。绿水流主要为地表实际蒸散发,满足了世界83%的雨养农业用水需求[3],是植物生长的必要条件。作为水量平衡和热量平衡的纽带,绿水流的时空变化深刻地影响着生态系统的协调均衡。绿水蓄量主要为土壤水分变化量[4],直接影响土壤水分传输、土壤蒸发、植物根系吸水等过程。一般情况下,绿水蓄量的年际变化可忽略不计。开展绿水时空动态变化研究可以为理解植被耗水、水文过程变化及水资源合理利用提供新的思路。

绿水水量计算方法主要包括水量平衡法和水文模型模拟法[5-6]。水量平衡法是通过计算区域降水量与径流量(包括地表径流与地下径流)之差得到区域绿水量[5-7],因其原理易于理解,可操作性强而广受青睐。水文模型法对水文过程的反映详尽,但对驱动数据要求较高,机理相对复杂,在实际应用中存在一定局限性。应用较广的水文模型有LPJ(Lund-Potsdam-Jena)[6]、SWAT(Soil and Water Assessment Tool)[8]、HIMS-VIH(Hydro-Informatic Modeling System-Vegetation Impacts on Hydrology)[9]、MIKE SHE[10]等模型。众多学者已在多种尺度下开展了绿水资源的研究,如从小流域尺度[5]到区域[8]再到全球尺度[6],日尺度[10]到年际尺度[8]再到年代尺度[7],这些研究从不同角度揭示了绿水多时空尺度的变化过程。……