北方地区叶面积指数变化对蒸散和产水量的影响

摘要: 越来越多的证据表明伴随植树造林/再造林等工程实施, 我国北方地区叶面积指数(LAI)近年来变化明显。但有关植树造林等引起的LAI 变化对水循环的影响仍存在争议。本研究利用卫星遥感LAI 数据和生态 过程模型(BEPS)评价了2000—2014 年北方地区LAI 变化对蒸散和产水量的影响。首先评价了北方地区LAI 的变化趋势; 在此基础上采用“去趋势”法去除LAI 变化趋势而仅保留其年际变化; 而后分别基于原始和去趋势后LAI 序列驱动BEPS 模拟北方地区蒸散; 最后基于两种情景比较分析LAI 变化对蒸散和产水量的影响。结果表明, 北方地区LAI 发生显著变化的地区占北方地区面积的20.2%, 其中LAI 显著升高和显著降低地区面积分别占18.8%和5.5%。在像元尺度上, LAI 升高会促进蒸散并降低产水量, LAI 降低则相反。在区域尺度上,LAI 升高分别对蒸散和产水量产生了显著的正负效应; LAI 变化对水循环影响取决于研究区覆盖范围和研究区内LAI 升高和降低的比例。考虑到LAI 升高对产水量可能产生的负效应和北方地区的缺水危机, 未来植树造林活动或许应该考虑更多集中于南方地区。