JOH: 中国植被冠层对降水再分配量化研究

作者：沙坡头站   更新时间：2023-06-12

降水通过植被冠层时再分配为冠层截留、树干茎流和穿透雨三部分，这一过程极大地改变了植被区水分和养分的时空分布格局，进而影响局地和流域尺度上的水分和养分平衡。中科院沙坡头站研究人员与国内外合作者通过对1984-2021年间发表的287篇文献中我国植被降水再分配野外观测数据进行提取整合，建立了一套我国植被（森林、灌丛、农田、草地）对降水再分配的综合数据集。基于该数据集，阐明了我国植被降水再分配的野外观测特征（图1），明晰了降水再分配各组分的量（mm和%）与降水量间的关系，确定了产生树干茎流和穿透雨的降水阈值，量化了树干茎流、穿透雨和截留损失（%）的格局（图2），解析了跨样点生物和非生物因子对降水再分配各组分的影响作用（图3）。

总体而言，我国植被对降水再分配的研究主要集中于胡焕庸线以东地区，西部地区研究稀少；从植被角度而言，研究集中于森林，对灌木、农田和草地的降水再分配研究有待加强（尤其是草地）；产生树干茎流的降水阈值（中位数：3.3 mm；四分位距：1.8–5.4 mm）要显著（p<0.01）高于穿透雨（中位数：1.2 mm；四分位距：0.8–2.2 mm）并且在不同植被间存在显著差异；树干茎流、穿透雨和截留损失占降水的百分比中位值分别为2.7%（四分位距：1.2–6.0%）、74.3%（四分位距：66.7–80.3%）和21.6%（四分位距：16.3–28.5%）；树干茎流、穿透雨和截留损失百分比对跨样点生物和非生物因子的响应存在普遍的非线性关系，各影响因子间也存在普遍的交互作用。该研究为准确估算我国/全球植被生态系统中水分和养分收支提供可靠数据，为林业和水资源管理等部门决策提供科学依据。

该项研究以“Rainfall partitioning by vegetation in China: A quantitative synthesis”为题发表于地球科学领域Top期刊Journal of Hydrology上。沙坡头站张亚峰副研究员为文章第一作者和通讯作者。合作者包括浙江农林大学袁川副教授、兰州大学陈宁青年研究员和美国特拉华大学Delphis F. Levia教授。研究获中国科学院青年创新促进会人才计划（2019415）等项目资助。

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169422015165

图1 我国植被对降水再分配的野外观测点分布情况

 
图2 植被降水再分配各组分占降水的比例

 
图3 生物和非生物因子对降水再分配各组分产量的影响作用