黄土高原植被扩张同期地下水干旱加重,生态工程须纳入水资源约束
据《印度时报》世界版援引《水文学杂志》一项研究,2003年至2015年,黄土高原植被快速增加,估算的地下水储量显著下降,地下水干旱范围扩大、程度加重,储量下降具有统计显著性(p<0.01)。研究结合GRACE卫星和GLDAS数据估算地下水异常,发现归一化植被指数与地下水干旱的关联在年度、季节和月度尺度上均强于气象因素。研究提供的是同期相关和模型估算,尚不能认定植被恢复是地下水下降的直接原因,但凸显了生态工程评估中不可忽略的水资源约束。
《印度时报》世界版援引《水文学杂志》一项研究称,2003年至2015年,中国黄土高原植被快速增加,估算的地下水储量显著下降,下降具有统计显著性(p<0.01);地下水干旱的影响范围扩大,程度加重。研究还发现,归一化植被指数(NDVI)与地下水干旱的关联,在年度、季节和月度尺度上均强于气象因素。
黄土高原位于黄河上游和中游地区,覆盖约64万平方公里,涉及中国七个省区和自治区,长期面临干旱、水土流失和生态退化。中国自1999年在这里启动大规模植被恢复工程,研究所覆盖的时期处于工程实施阶段。对这个水分受限地区而言,生态治理增加地表植被,也把水资源约束带入项目成效评估。
研究人员将GRACE重力卫星任务与全球陆地数据同化系统(GLDAS)数据结合使用。GRACE观测的是陆地总水储量,包括地下水、土壤水、地表水、雪、冰和生物量;研究从总储量中分离其他水分分量,估算地下水储量异常,再以地下水储量异常干旱严重度指数(GWSA-DSI)评估地下水干旱。这种方法扩大了空间覆盖,但地下水变化是模型估算结果,并非卫星直接测得。
研究报告称,植被与地下水干旱的关联在主要植被恢复区域附近尤其明显。在两者显著相关的区域,与植被动态相关的地下水消耗率也高于未出现显著相关的区域。植被增加因而不能直接等同于水安全改善;在降水有限、地下水支撑农业和生态的地区,生态用水与生产用水的竞争需要计入项目评估。
研究显示的是同期关联和模型估算,不能据此认定植被恢复直接造成地下水下降,也不能排除降水、抽取活动、土壤变化等因素。政策问题因此十分具体:如果项目考核主要依据NDVI或植被覆盖面积,最稀缺的水文约束是否也被计为生态治理成效的一部分?
该研究强调,应依据当地水资源可得性安排植被恢复,并把地下水监测与植被监测纳入同一套评估框架。具体到项目,应先核定可用水量,再决定恢复范围、强度和节奏;地下水异常、储量变化和干旱范围应与NDVI并列成为恢复项目的约束条件。
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