2001—2020年黄河流域水分利用效率时空变化及其对环境因素的响应

目的] 分析黄河流域生态系统水分利用效率(water utilization efficiency，WUE)的变化情况及其对不同环境因子的敏感度，为认识植被恢复、干旱及气候条和水资源之间的关系，预测未来陆地表面—大气相互作用和陆地生态系统的动态变化提供理论依据。方法] 基于MODIS GPP和ET数据计算了黄河流域2001—2020年WUE，并结合Theil-Sen趋势法+Mann-Kendall检验法、Hurst指数法、偏相关分析法、结构方程模型和线性回归残差分析法探究了不同土地利用覆盖区域WUE时空动态、未来可能的持续状态以及其对温度植被干旱指数(TVDI)、太阳辐射(RS)和风速(WIN)的响应情况。结果] ①黄河流域WUE空间分布上呈现出从上游—中游—下游逐渐增加。时间变化上总体以下降趋势为主，且未来一段时期内WUE仍以减弱趋势为主。②上游WUE与WIN，TVDI和RS为正相关性，RS主要通过影响TVDI和WIN来影响WUE；中游TVDI，WIN对WUE负影响较大，RS对WUE的影响不显著；下游WUE主要受到WIN的负影响和RS的正影响，TVDI对WUE的影响不显著。③草地和未利用地区域的WUE与RS呈正相关性，与TVDI和WIN呈负相关性。其他区域WUE与RS，TVDI为正相关性。④黄河流域上游WUE变化主要受到TVDI和WIN的负贡献；中游主要受到RS，TVDI和WIN的正贡献；下游主受到TVDI的正贡献和RS和WIN的负贡献。结论] 黄河流域WUE未来易受到干旱和气候因素影响，后期研究应在气候因子研究基础上进一步分析月尺度干旱、极端气候等对不同土地利用区WUE的影响。