入侵植物银合欢（Prosopis juliflora）对印度古吉拉特邦地下水资源的潜在影响机制研究

这篇研究通过主成分分析（PCA）和K均值聚类（K-means）方法，结合卫星影像数据，揭示了入侵物种银合欢（P. juliflora）在古吉拉特邦干旱区的扩张与地下水下降3-6米（m bgl）的显著关联，为可持续水资源管理提供了关键科学依据。

　　

Highlight

本研究通过整合气候、水文和土地利用数据，首次系统评估了银合欢（P. juliflora）对古吉拉特邦地下水的影响。采用主成分分析（PCA）和K均值聚类（K-means）等多元统计方法，揭示了该入侵植物与地下水下降的显著空间相关性。

Study area

研究区域古吉拉特邦（20°06′-24°42′N，68°10′-74°28′E）涵盖19.6万平方公里，气候从南部湿润到西北部干旱梯度变化。年均降雨量300-2100毫米，夏季温度25-45°C，是研究干旱区水文生态相互作用的理想区域。

Rainfall trends and groundwater variation

1911-2020年气象数据显示，传统干旱区卡奇（Kachchh）年降雨量突破400毫米，部分区域已重新划分为半干旱区。但地下水位仍持续下降，例如Nakhatrana和Mandvi地区1995-2020年间水位从15米降至18米（m bgl），表明降雨增加未能抵消银合欢的高蒸散发（ET）效应。

Discussion

银合欢的深根系（垂直50米）和高蒸散发率（日均3.7毫米）显著改变水文平衡。与南非、墨西哥等地的研究一致，其入侵导致地下水年损失达3.1-3.3亿立方米，加剧了干旱区水资源压力。

Conclusion

研究证实银合欢扩张导致古吉拉特邦25个地区地下水25年内下降6米，为制定入侵植物管理政策提供了量化依据。未来需结合遥感与实地监测，优化水资源可持续利用策略。