中国温带草原干湿变化及其植被时滯响应.pdf

摘要

摘要

极端气候背景下干湿区域变化、骤发型干旱的识别、植被对气候变化的响应已

成研究热点内容。中国温带草原地区是我国重要的畜牧业生产基地，其生态与经济

意义十分重大。因此研究中国温带草原区域环境和植被动态变化对气候变化的响应

愈发重要。

本文以中国温带草原为研究对象，以过去60年的气象资料和土壤水分资料为基

础，分析研究区气候因子、KNDVI（核归一化差异植被指数）及干湿区域变化特点，

识别中国温带草原地区骤旱事件，并通过相关性分析等方法探讨植被对气候变化的

时滞响应关系。本文主要工作与研究结论如下：

（1）在干湿区域分布上，自20世纪60年代以来，温带草原地区整体上经历了

由变湿到变干再到变湿的过程，且区域内大部分地区呈现出湿润化趋势。中国温带

草原区则呈现出暖湿化的趋势，这一气候变化模态对中国温带草原是有利的。在一

定程度上，区域内气温持续增加，导致蒸发强烈，土壤墒情不足，是干湿分区面积

及范围变化和干旱事件发生的主要原因。

（2）研究区内共识别提取出52次骤旱事件，其中约76.92%的骤旱事件发生在

5-8月，集中出现在夏季。但是21世纪初期骤旱事件震荡明显，骤旱发生时间和骤

旱事件过程不稳定，骤旱各个过程持续时间差异较大，表明随着全球变暖加剧，气

候的不稳定性增强。温带草原地区降水量和气温以（轻微）增加趋势为主，气候朝

着暖湿化方向发展，尤以21世纪以来更甚。温带草原地区KNDVI变化以改善且以

明显改善为主，研究区内植被生长趋势向好。

（3）温带草原地区及各个分区的KNDVI与湿润指数整体上呈现显著正相关关

系，温带草原大部分地区KNDVI与湿润指数同期或滞后1个月，除乌兰察布高原荒

漠草原地带和黄土高原西部荒漠草原地带内滞后1个月时间区域占比最大，其余各

分区内KNDVI与湿润指数均为同期占比最大。温带草原地区大部分地区KNDVI滞

后降水1个月，面积占比为51.27%，温带草原地区KNDVI与气温同期区域比例最

大，温带草原地区KNDVI对潜在蒸散发的时间滞后以一个月和同期为主，研究区

内KNDVI与土壤湿度同期占比最大，其次为滞后土壤湿度1个月区域。相较于其他

气象因子，温带草原地区KNDVI对土壤湿度变化的反应较为迅速。

关键词：温带草原；湿润指数；KNDVI；骤旱；时滞响应

I

Abstract

Abstract

Regionalvariationofdryandwetunderextremeclimate,identificationofflash

droughtandresponseofvegetationtoclimatechangehavebecomehottopics.Chinas

temperategrassland,asthemostimportantbasefordevelopinganimalhusbandry,has

importantecologicalandeconomicvalue.Therefore,itismoreandmoreimportanttostudy

theresponseofenvironmentchangeandvegetationdynamicchangetoclimatechangein

Chinastemperatestepperegion.

Basedonthemeteorologicaldataandsoilmoisturedataofthepast60years,thispaper

analyzestheclimaticfactors,KNDVIandthevariationcharacteristicsofdryandwet