中国地理学家胡焕庸于1935年提出了划分中国人口密度的分界线,称为胡焕庸线。该线从黑龙江省爱辉到云南省腾冲,将中国分为面积相当但人口密度悬殊的东西两部分。越来越多的研究发现,胡焕庸线不仅仅是一条人口密度分界线,也是地形、气候、农业、生态、水资源和经济发展水平等诸多自然和社会因素的分界线,使胡焕庸线附近地区成为中国的综合过渡带,称为胡焕庸过渡带。胡焕庸过渡带位于东亚季风的边缘区,气候敏感、生态和水文脆弱,其干湿气候变化特征及其对陆地生态和水文的影响机理是怎样的,引起了人们的高度关注。为了回答这一问题,开云登录入口手机版 马柱国研究员团队的博士生李卓忆和杨庆副研究员联合Met Office武培立博士开展了深入研究。
结果发现1950年以来胡焕庸过渡带呈现显著的变干趋势,干旱发生强度、频率和持续时间显著增加;与气候干旱化同步,胡焕庸过渡带出现了明显的水文干旱化,陆地水储量显著减少(图1);然而,上世纪80年代以来胡焕庸过渡带的植被显著绿化,且绿化速率在2000年后明显加快,这与近几十年来持续的气候和水文干旱化现象不符,出现“干旱悖论”(图2)。通过对胡焕庸过渡带土地利用变化、生态工程和自然保护区植被变化的分析,我们发现胡焕庸过渡带植被绿化的主要贡献来自农田,其次是森林和草地。农业管理和生态恢复等人类活动,可以部分抵消气候干旱化的不利影响,是植被变绿的主因。
上述研究结果于近期发表在了Journal of Climate。本研究受到国家自然科学基金(42130613, 42105041)、英国气象局气候科学服务伙伴计划(CSSP)、中国科学院国际伙伴计划(060GJHZ2022057MI)等的共同资助。
文章链接:
Zhuoyi Li, Qing Yang, Zhuguo Ma, Peili Wu, Yawen Duan, Mingxing Li, and Ziyan Zheng, 2024: Aridification and its impacts on terrestrial hydrology and ecosystems over a comprehensive transition zone in China. Journal of Climate.https://doi.org/10.1175/JCLI-D-23-0203.1
https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/aop/JCLI-D-23-0203.1/JCLI-D-23-0203.1.xml
图1. 1951-2020年基于ERA5-Land再分析资料的年(a) TWS、(b) 降水、(c) 径流和(d) P- ET趋势的空间分布(单位:mm (10 yr)-1)。黑色实线内为胡焕庸过渡带,打点表示趋势信度超过95%。(e)、(f) 分别为胡焕庸过渡带和华北地区年降水、径流、P-ET和TWS距平的区域平均时间序列(单位:mm)。图下方数字分别为降水、径流、P-ET和TWS的趋势的大小和置信度。
图2. (a) 1982-2015年NDVI变化趋势的空间分布;(b) 去趋势年平均NDVI与scPDSI相关系数的空间分布,黑色虚线表示秦岭-淮河线;(c)、(d)、(e)分别表示胡焕庸过渡带、胡焕庸过渡带北部和南部NDVI和scPDSI的区域平均时间序列,图下方为相关系数的大小和信度。