《Water Resources Research》：Combined Agro-Hydrological and Flood Modeling Highlights Seasonal and Crop-Specific Flood Regulating Ecosystem Services
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洪水调节生态系统服务（Flood-Regulating Ecosystem Services，FRES）被广泛用于评估生态系统在暴雨期间蓄水并缓解水文极端事件的能力。农业可在洪水灾害调节中发挥作用，但特定作物类型对小型农业流域洪水调节的影响在很大程度上仍未得到
洪水调节生态系统服务（Flood-Regulating Ecosystem Services，FRES）被广泛用于评估生态系统在暴雨期间蓄水并缓解水文极端事件的能力。农业可在洪水灾害调节中发挥作用，但特定作物类型对小型农业流域洪水调节的影响在很大程度上仍未得到探索。事实上，FRES通常通过比较当前条件与裸地情景所产生的径流来评估，在空间上（不区分作物）和时间上（未考虑农业季节性）对农业土地利用进行统一处理。本研究提出了一种评估作物特异性洪水调节农业生态系统服务（FLOod Regulating Agro-Ecosystem Services，FLORAES）季节性的方法。该方法基于两个完全分布式水文模型的耦合：WATNEEDS，一个基于农业需水量估算每日土壤湿度的农业水文模型；MOBIDIC，它将WATNEEDS得到的土壤湿度条件作为初始状态，用以模拟极端暴雨事件期间的洪水灾害。作为该方法的概念验证，研究人员分析了意大利Ombrone Grossetano河流域上游，农业在当地经济中占有重要地位。结果表明，在相同气候条件下，不同作物产生不同的初始土壤湿度条件，这些条件可影响洪水洪峰流量。FLORAES在冬季不对洪水缓解作贡献，而在各作物生长季末其贡献不可忽视，根据作物和流域面积的不同，其对洪峰流量的削减可达20%。
全球洪水灾害呈现加剧趋势，气候变化导致极端降雨特别是短历时强降水频率和强度增加，土地利用变化也显著改变流域降雨-径流响应。农业既承受水文风险，也通过蒸散、入渗等过程影响洪水形成。以往评估洪水调节生态系统服务（Flood-Regulating Ecosystem Services，FRES）时通常将农业用地视为均一类型，既未区分不同作物，也未考虑农业的季节性。然而，不同作物的根深、生长周期和蒸散需求差异会改变土壤水分动态，进而影响前期土壤湿度条件和洪水生成。特别是在以小流域为主的农业地区，作物类型可能对山洪峰值产生不容忽视的调节作用。因此，亟需发展与作物特异性和季节性相匹配的FRES评估方法。为此，研究人员提出并测试了一种新的评估框架，旨在回答作物类型如何通过影响土壤湿度季节性，进而调节不同季节的洪水峰值。研究人员耦合两种完全分布式水文模型，即农业水文模型WATNEEDS与洪水模型MOBIDIC，以意大利Ombrone Grossetano河上游为案例，系统评估了不同作物情景在不同季节下的洪水调节能力。他们提出了FLORAES指标，量化作物相对于裸地基准对洪水峰值的削减比例。结果表明，相同气候条件下，不同作物因生长季和根深差异形成不同的土壤湿度条件，显著影响洪水响应；FLORAES在冬季约等于零，但在生长季末可削减洪峰流量最多约20%，且在小流域中更为突出。该研究首次实现了作物尺度、季节尺度的洪水调节服务定量刻画，为将农业纳入基于自然的洪水风险管理提供了科学依据。
研究区为意大利Om
