农业机械学报

作者：赵安周，韩晓冉，刘宪锋，张未，王雅慧，李慕义

单位：河北工程大学,河北工程大学,陕西师范大学,河北工程大学,河北工程大学,宿迁学院,

关键词：干旱监测;DFMI;时空演变;干旱特征;海河流域

基金：国家自然科学基金面上项目（42171212）、河北省自然科学基金项目（D2022402030）和宿迁市科技计划资助项目（K202355）

海河流域是我国重要的农业生产区，及时准确掌握干旱时空特征对农业水资源管理及粮食安全具有重要意义。基于日光诱导叶绿素荧光（Sun-induced chlorophyll fluorescence，SIF）、地表温度（Land surface temperature，LST）、降水量以及土壤湿度（Soil moisture，SM）数据，构建了综合考虑植被长势、温度、降水量以及土壤含水率的海河流域干旱荧光监测指数（Drought fluorescence monitoring index，DFMI），同时利用已有干旱指数和站点土壤含水率对其精度进行了评价，并利用趋势分析和游程理论等方法分析了2001—2021年该流域DFMI时空演变特征及其干旱频率、干旱历时和干旱强度等特征变量的空间分布。结果表明：DFMI与SM、自适应帕尔默干旱指数（Self calibrating Palmer drought severity index，scPDSI）、标准化降水蒸散指数（Standardized precipitation evapotranspiration index，SPEI）（1个月（SPEI01）、3个月（SPEI03）、6个月（SPEI06）、9个月（SPEI09）、12个月（SPEI12））的相关系数分别为0.58、0.64、0.73、0.52、0.44、0.47和0.49。与12个站点土壤含水率相关性均通过了0.05显著性水平检验，表明DFMI适用于流域干旱监测。2001—2021年海河流域DFMI年均值呈显著上升趋势，上升速率为0.009 7/a（p<0.05）。秋季上升速率最大（0.013 1/a，p<0.05），春季最小（0.007 7/a，p<0.05）。海河流域年DFMI呈现显著上升趋势（p<0.05）面积占比达99.18%，春季、夏季、秋季、冬季DFMI呈显著上升趋势面积占比分别为38.36%、63.42%、58.96%和50.26%，主要分布在流域西北部。2001—2021年海河流域干旱频次高发区域（30~37次）主要集中在流域南部，平均干旱历时高值区（5~10.2个月）主要集中在流域北部，干旱强度高值区（0.30~0.37）分布在流域中部和东南部。研究结果可为流域水资源管理及其防旱抗旱提供科学依据。

来源：2025年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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