黄河流域植被对土壤水分干旱与气象干旱的脆弱性分化：抵抗力、恢复力与峰值损失的多维时空响应

《Sustainability》：Multidimensional Vegetation Drought Response to Meteorological and Soil Moisture Deficits Across the Yellow River Basin

　　# 摘要干旱对陆地生态系统构成重大威胁，但植被脆弱性模式在土壤水分干旱和气象干旱之间是否系统性分化——以及长期水文适应如何调控生态系统对罕见极端干旱的敏感性——仍缺乏深入了解。本研究系统量化了1982年至2022年黄河流域植被对土壤水分干旱（标准化土壤水分指数，SSI）和气象干旱（3个月标准化降水蒸散发指数，SPEI-3）的响应，考察了抵抗力、恢复力及峰值损失及其空间分异和时间滞后特征。SSI和SPEI-3所识别的干旱事件具有明显不同的事件特征：气象干旱发生频率更高但持续时间更短，而土壤水分干旱一旦发生则持续时间是气象干旱的2至3倍，这与土壤水分的缓冲和记忆效应相符。不同干旱定义下的植被响应模式存在显著差异，基于SSI的抵抗力与干旱持续时间的关联更强，而SPEI-3条件下干旱期气候条件的重要性更高。湿润地区和落叶阔叶混交林表现出最高的标准化峰值损失，尽管其抵抗力相当或更高，这一结果与植被适应长期水分充足条件后可能对罕见极端事件更加敏感这一假说相符。随机森林和SHapley加性解释（SHAP）分析表明，抵抗力与干旱属性和干旱期气候条件相关，恢复力与干旱期温度和旱后气候条件密切相关，而峰值损失表现出最强的背景环境依赖性。植被峰值损失与干旱强度之间的时间滞后存在空间变异，在SSI条件下比SPEI-3条件下表现出更强的异质性。我们的研究结果表明，全面的脆弱性评估需要整合互补的干旱指标和多维响应框架，为提高干旱监测、生态风险评估和气候变化下的生态系统可持续管理提供了关键见解。