2003—2022年宁夏不同生态分区土壤水分时空变化及其影响机制

摘要

[目的]探究宁夏回族自治区不同生态分区土壤水分的时空变化及其影响机制，为该地区生态建设与水资源管理提供科学依据。[方法]以宁夏回族自治区为研究区，基于2003—2022年遥感反演土壤水分、气象、植被覆盖NDVI、土地利用等数据，采用趋势分析、突变检验、Hurts指数以及参数最优地理探测器，探究土壤水分的时空变化及其影响机制。[结果](1)2003—2022年，宁夏回族自治区全区年均土壤水分呈显著上升趋势，增加区域占68.99%,减少区域占31.01%。从不同分区看，北部引黄灌区土壤水分缓慢下降(-0.022%/a),中部干旱带缓慢上升(+0.030%/a),南部山区显著上升(+0.107%/a),且2012年发生突变。空间分布上，土壤水分呈现“北部、南部高、中部低”的分布特征，多年平均土壤水分依次为北部引黄灌区(11.40%)>南部山区(10.70%)>中部干旱带(8.40%)。(2)基于Hurts指数预测结果，未来北部引黄灌区、中部干旱带、南部山区分别约有49.09%,60.43%,62.91%的区域土壤水分将减少，需关注北部引黄灌区和中部干旱带的盐渍化及干旱风险。(3)最优参数地理探测器分析表明，NDVI和地形是影响土壤水分分布的主要因素，其中降水的影响随时间逐渐增强。[结论] 2003—2022年宁夏回族自治区土壤水分变化趋势呈现出一定的区域差异性和复杂性，未来土壤水分变化也将呈现显著的区域差异性。NDVI、地形、降水等因素共同影响着其时空分布。未来应综合考虑这些因素，制定科学的土壤资源管理策略，助力生态建设与水资源优化。

关键词

土壤水分 / 时空变化 / 影响因子 / 最优参数地理探测器 / 宁夏回族自治区

基金资助

国家自然科学基金项目“银川平原地下水浅埋灌区农业节水影响地下水盐迁移协同优化模拟与调控”(52160025);国家自然科学基金联合基金项目(U24A20615);; 宁夏重点研发计划“银川绿洲水盐循环模拟及农业节水控盐协同调控技术研发”(2021BEG03016);; 国家重点研发计划“黄河上游河套平原节水控盐产能提升技术模式与应用”(2021YFD1900604-02)