潤澤長青：黃土高原植被干旱評價與適水格局調(diào)控

內(nèi) 容 提 要

本書以黃土高原植被干旱評價和適水格局優(yōu)化調(diào)控為主要目標(biāo)，系統(tǒng)解析了1991~2020 年黃土高原主流干旱指數(shù)變化和植被生態(tài)系統(tǒng)的受旱特征，建立了新型植被水分虧缺指數(shù)計算方法，揭示了其時空演變規(guī)律及其主導(dǎo)影響因子。在干旱評價基礎(chǔ)上，提出了黃土高原植被適水格局優(yōu)化調(diào)控方法，并以涇河流域為例，建立了植被生態(tài)系統(tǒng)適水格局調(diào)控優(yōu)化方案。本書系統(tǒng)解析了黃土高原氣象和植被生態(tài)干旱的演變過程，建立了流域植被適水調(diào)控方法，可為黃土高原植被可持續(xù)建設(shè)和水土保持高質(zhì)量發(fā)展提供科學(xué)指導(dǎo)。本書可為水土保持、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的高等院校師生、科研工作者和政府管理人員提供參考。

寫作背景與意義

退耕還林還草工程實施以來，黃土高原生態(tài)建設(shè)成效顯著，植被覆蓋度顯著增加。然而，植被建設(shè)過程未充分考慮伴生的水文和生態(tài)效應(yīng)，多聚焦于植被的水土流失控制目標(biāo)，對其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能(如固碳、產(chǎn)水、生物多樣性)的統(tǒng)籌考慮較為薄弱，難以充分發(fā)揮植被恢復(fù)帶來的蓄水、減沙、固碳等綜合效益，導(dǎo)致植被恢復(fù)對流域綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的提升效果有限。

在全球氣候變化背景下，黃土高原地區(qū)的水文氣象要素發(fā)生了較大變化，植被建設(shè)與氣候變化等要素交織疊加給當(dāng)?shù)?strong>植被生態(tài)干旱過程評價帶來了極大的不確定性。因此，如何優(yōu)化植被空間格局來調(diào)控水文、水沙和水碳過程，同步實現(xiàn)水分供需平衡、水土流失控制和碳匯能力提升是新時期黃土高原植被建設(shè)面臨的重要問題。在黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略實施背景下，建立表征植被受旱過程的針對性指標(biāo)，全面分析評價黃土高原植被生態(tài)干旱過程，提出生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)對策略與政策建議，對黃土高原植被生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理具有重要意義。

全書重點與亮點

• 系統(tǒng)分析了黃土高原地區(qū)1991~2020年的干旱特征，通過對比采用不同干旱指數(shù)得出的干旱評價結(jié)果，揭示了在氣候變化背景下黃土高原不同干旱指數(shù)對干旱特征的評價結(jié)果并不一致的客觀事實；
  

• 以樹木年輪寬度指數(shù)和植被狀態(tài)指數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，分析了黃土高原1991~2020年植被生態(tài)系統(tǒng)的受旱特征，為后續(xù)新構(gòu)建的植被干旱指數(shù)的表征效果提供了判定依據(jù)；
  

• 以植被水分供需平衡過程為核心，創(chuàng)新構(gòu)建了標(biāo)準(zhǔn)化植被水分虧缺指數(shù)，提出了植被可用水量和植被適宜需水量的計算方法，建立了植被水分虧缺指數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)；
  

• 基于研發(fā)的RWBAT模型揭示了標(biāo)準(zhǔn)化植被水分虧缺指數(shù)的時空演變規(guī)律，解析了黃土高原植被受旱的主導(dǎo)影響因子；
  

• 提出了黃土高原植被適水格局優(yōu)化調(diào)控方法，基于分布式生態(tài)水文模型RHESSys建立了涇河流域植被生態(tài)系統(tǒng)適水格局調(diào)控優(yōu)化方案，并評估了優(yōu)化方案在未來氣候變化背景下的可持續(xù)性，為涇河流域高質(zhì)量植被建設(shè)提供了科學(xué)的指導(dǎo)和參考。

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本文摘編自科學(xué)出版社2025年11月出版的

《黃土高原植被干旱評價與適水格局調(diào)控》

趙西寧等著

北京：科學(xué)出版社，2025.11.

ISBN978-7-03-084019-6

審圖號：GS京(2025)2068號

《黃河流域農(nóng)業(yè)干旱時空演變特征及傳播過程研究》一書以黃河流域旱作農(nóng)區(qū)為研究對象，結(jié)合1981~2021年再分析降水、蒸散發(fā)和土壤含水量以及遙感數(shù)據(jù)等，探究了氣象干旱、土壤干旱和農(nóng)業(yè)干旱時空演變特征，分析了年、月、周尺度和不同閾值模式下的氣象干旱、土壤干旱和農(nóng)業(yè)干旱之間的傳播時間，探明了基于干旱事件特征的農(nóng)業(yè)干旱傳播規(guī)律，進(jìn)行了不同類型農(nóng)業(yè)干旱事件的風(fēng)險評估，并構(gòu)建了氣象干旱、土壤干旱和農(nóng)業(yè)干旱之間的響應(yīng)關(guān)系模型。研究結(jié)果將有助于從全局角度認(rèn)識黃河流域農(nóng)業(yè)干旱傳播過程，并進(jìn)行農(nóng)業(yè)干旱事件預(yù)測評估及優(yōu)化發(fā)生具體干旱事件時的抗旱決策，為構(gòu)建農(nóng)業(yè)干旱動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)提供理論依據(jù)。該書可供水利工程、農(nóng)業(yè)工程、應(yīng)用氣象等專業(yè)的本科生、研究生及專業(yè)技術(shù)人員參考。

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（本文編輯：方嘉雯）