土壤湿度引起的黄土高原水限制变化

在气候变化的背景下，生态系统的功能主要受到水和能源供应的影响。然而，综合利用能源指标来探讨气候变化如何影响生态系统的水和能量限制状态的研究还很有限。我们通过由陆地蒸发(ET)、土壤湿度(SM)、净辐射(Rn)和气温(Ta)得到的生态系统限制指数(ELI)来量化历史和未来时期水和能源限制的时空变化。结果表明:(1)从2003年开始，水资源限制程度先是加深，后分界点减弱。1983-2003年，68%以上的地区ELI呈增加趋势，83%以上的地区呈下降趋势。2003-2018年ELI下降。(2)土壤水分成为影响黄土高原水能约束变化的关键因素。进一步研究表明，水能限制状态转变的临界土壤湿度(CSM)范围在0.219-0.311 mm3mm-3之间。(3)未来的预测表明黄土高原将向加强用水限制过渡。这些发现强调了ELI在评估和预测动态生态系统变化方面的有效性，为气候变化对半干旱生态系统内水和能量循环的影响提供了宝贵的见解。