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作为一种极端的气候水文事件,干旱呈现广发、频发的态势,严重影响我国社会经济与生态环境系统。植被生态系统对干旱的干扰具有一定的耐受范围,持续干旱会对植被生态系统的组成、结构和功能产生重要影响。根据天然植被NDVI与气候因子的关系,考虑降水与蒸发两个因素,提出了基于Penman-Monteith公式改进后的标准化降水蒸发指数的内涵及定量化评价方法,并进行黄淮海流域适用性评价,选定标准化降水蒸发指数作为黄淮海流域天然植被区干旱指数,对黄淮海流域天然植被不同植被类型分区进行干旱评估,筛选典型干旱年,绘制典型旱年NDVI距平图,从敏感干旱月和敏感干旱时间尺度两个方面分析黄淮海流域不同天然植被类型的干旱响应特征,在此基础上评估不同天然植被耐旱特性的差异。具体研究成果如下:(1)1982~2006年黄淮海流域天然植被不同植被类型区域气候因子、NDVI的变化趋势大体相同,均呈现以下基本特征:生长季降水下降,气温升高,日照减少,平均相对湿度下降,平均风速下降,而生长季NDVI平均值、生长季NDVI最大值有略微增大趋势。天然植被NDVI与温度的相关系数普遍较高,但不同植被类型NDVI的敏感气候因子不一定相同:乔木与灌丛对温度依赖性相对较大,而禾草更容易受到平均相对湿度及降水的影响,对温度的依赖性弱于乔木与灌丛植被,平均风速则对灌丛与禾草NDVI的影响高于乔木。黄淮海流天然植被对区域气候的影响甚微,但区域气候对天然植被的影响相对较大。不同天然植被类型区域,各气候因子的变率差异较大,禾草区气候因子变率差异性最大,灌丛次之,乔木相对较小。(2)基于FAO Penman-Monteith方法改进蒸发能力计算方法后,标准化降水蒸发指数在黄淮海流域干旱区冬季的适用性普遍得到提高,年尺度和月尺度上的干旱评估能力也得到显著改善,弥补了传统SPEI在黄淮海流域干旱区干旱评估能力弱的不足,进行黄淮海流域天然植被区的干旱评估时更具优越性。SPEI年际和年内变化特征显示黄淮海流域天然植被区呈显著干旱化趋势,1961~2011年黄淮海流域天然植被区四季均呈干旱化趋势,以秋季干旱趋势(-0.08/10a)相对明显,春季次之,夏季与冬季均呈现弱干旱化趋势。各植被类型秋旱发生频次最高,干旱频次百分比接近20%,但冬、春季节易发生重旱,重旱频次百分比接近5%。1961~2011年黄淮海流域天然植被区年际干旱化趋势显著,就天然植被平均状态来看,研究时段内干旱发生频次百分比超过15%,中旱以上的干旱频次百分比为10%左右,重旱以上接近4%。不同植被类型分别来看,乔木区呈干旱化的趋势,多以轻旱为主;灌丛区干旱化趋势较乔木区明显,且中旱发生概率大;禾草区呈干旱化趋势,也以轻旱为主,严重干旱发生的概率相对其它区域稍低。(3)1995年、1997年、1999年、2000年和2001年等典型干旱年内,天然植被不同植被类型对应NDVI大多较常年偏小,但是生长季各月份并非都是如此,部分月份表现为较强的干旱抵抗力。乔木植被在8月、9月和10月受干旱影响相对较小,灌丛植被为7月、8月、9月和10月,而禾草植被表现为6月、7月和8月,与乔木和灌丛不同,9月和10月黄淮海流域禾草对干旱的抵抗力又恢复到较低水平。黄淮海流域天然植被受干旱影响较大的月份为5月、6月和7月,其中,6月和7月为黄淮海流域乔木植被和灌丛植被的干旱敏感月,且均对中长期干旱敏感;5月和9月为禾草类植被干旱敏感月份,相比于9月,5月禾草类植被对干旱更为敏感,响应也更为强烈。不同于乔木和灌木,禾草植被在生长期后期也存在干旱敏感期。(4)黄淮海流域天然植被不同植被类型的耐旱特征存在显著差异。天然植被生态系统对外界干扰具有较强的抵抗力,即便典型旱年植被NDVI也不会发生大幅度变化,但不同植被类型对干旱的耐受能力不同,干旱敏感月内,乔木对干旱的抵抗力强,灌丛次之,禾草最小。