鄭越馨, 吳燕鋒, 潘小寧, 齊 鵬, 戴長雷, 章光新

(1.黑龍江大學(xué) 水利電力學(xué)院, 哈爾濱 150080; 2.中國科學(xué)院 東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,長春 130102; 3.中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049; 4.吉林省水文水資源局松原分局, 吉林 吉林 138000)

干旱通常是因長期無降水或降水偏少而造成水分收支或供求失衡形成的水分虧缺，是全球范圍內(nèi)頻繁發(fā)生且復(fù)雜的自然災(zāi)害，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民生活帶來了嚴(yán)重影響[1-2]。由于研究領(lǐng)域的不同，對(duì)干旱的定義也不同，干旱可分為氣象干旱、農(nóng)業(yè)干旱、水文干旱和社會(huì)經(jīng)濟(jì)干旱4種類型[3]。氣象干旱通常是指降水量與蒸發(fā)量的不平衡時(shí)間較長而出現(xiàn)的水分短缺現(xiàn)象，是常見的氣象災(zāi)害類型，且居各氣象災(zāi)害之首[4-5]。水文干旱是指徑流沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值或含水層水位下降的現(xiàn)象。Shokoohi等[6]認(rèn)為對(duì)水文干旱進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測、合理的分析是對(duì)流域水資源合理管理與高效利用的基礎(chǔ)。目前學(xué)者們普遍研究氣象干旱或水文干旱特征，但在三江平原地區(qū)綜合氣象干旱指數(shù)與水文干旱指數(shù)的研究較少[7]?；跉庀蟾珊抵笖?shù)與水文干旱指數(shù)，深入分析干旱時(shí)空演變特征，可以反映干旱的準(zhǔn)確性，從而有效地刻畫干旱[8]，為流域水資源綜合管理和干旱應(yīng)對(duì)提供參考。因此，綜合氣象干旱和水文干旱探究流域尺度的干旱演變特征很有必要，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

三江平原是我國重要的糧食主產(chǎn)區(qū)和濕地集中分布區(qū)，其抗旱能力弱，干旱對(duì)其社會(huì)經(jīng)濟(jì)，特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響巨大，還會(huì)造成水資源短缺、濕地面積萎縮、地下水位下降等諸多生態(tài)和環(huán)境方面的嚴(yán)重后果[9-10]。由于流域修建水庫、濕地排水、農(nóng)業(yè)墾殖和灌溉等強(qiáng)烈人類活動(dòng)的影響，流域水文要素發(fā)生顯著改變，對(duì)濕地生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。對(duì)水文干旱進(jìn)行研究不僅是填補(bǔ)干旱研究理論的需要，更是滿足三江平原地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐和生態(tài)文明建設(shè)的要求。因此，探究三江平原干旱的時(shí)空演變特征，對(duì)保障國家糧食安全和生態(tài)安全具有重大戰(zhàn)略意義。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

三江平原(45°01′—48°27′56″N，130°13′—135°05′26″E)位于黑龍江省東部，北起黑龍江、南抵興凱湖、西鄰小興安嶺、東至烏蘇里江，為黑龍江、松花江、烏蘇里江的沖積平原，總面積10.9萬km2(圖1)。行政區(qū)有21個(gè)市(縣)包括雞西市、七臺(tái)河市和佳木斯市等。氣候?qū)儆跍貛駶櫚霛駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候，1月平均氣溫低于-18℃，7月平均氣溫21～22℃；年降水量500～600 mm，降水季節(jié)分配不均，主要集中于夏秋兩季[11-12]。四季分明，春季氣候干燥且風(fēng)力較大，夏季高溫多雨，秋季多風(fēng)但溫差較大，冬季嚴(yán)寒干燥。

1.2 數(shù)據(jù)來源

氣象數(shù)據(jù)為三江平原6個(gè)氣象站近50 a逐日降水、氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http:∥data.cma.cn/)。這些氣象數(shù)據(jù)經(jīng)過中國氣象局嚴(yán)格質(zhì)量控制，其實(shí)有率和正確率在99%以上，滿足研究的精度要求。6個(gè)國家級(jí)氣象站分別為：依蘭站、佳木斯站、雞西站、富錦站、寶清站、虎林站(圖1)。鑒于撓力河是三江平原最大的流域，典型的沼澤性河和重要的農(nóng)業(yè)分布區(qū)，因此選擇該流域開展水文干旱研究。水文數(shù)據(jù)來源于4個(gè)水文站：撓力河流域支流控制站—保安水文站、撓力河上游寶清水文站、中游支流—紅旗嶺水文站和下游菜咀子水文站近50 a逐月徑流數(shù)據(jù)(圖1)。以上徑流序列能反映出控制流域徑流變化情況，具有很好的代表性，數(shù)據(jù)資料較完整，可靠性高。

圖1 三江平原地理位置及氣象、水文站點(diǎn)分布

1.3 研究方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù) Vicente-Serrano等[13]提出了標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)(Standard Precipitation Evapo-transpiration Index,SPEI)，該指數(shù)既考慮了地表水分的收支變化，又考慮到不同時(shí)間尺度下不同地區(qū)的溫度、蒸散等影響因子，具有很強(qiáng)的適用性。SPEI是對(duì)降水量與潛在蒸散量累積概率之后進(jìn)行正態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化后的指數(shù)[14-15]。本研究基于逐日的氣象數(shù)據(jù)，首先利用Penman-Monteith公式計(jì)算了潛在蒸散發(fā)[16-17]；然后計(jì)算了3個(gè)月尺度的SPEI(SPEI-3)和12個(gè)月尺度的SPEI(SPEI-12)，分別表征季節(jié)性干旱(春季、夏季、秋季和冬季)和年尺度的干旱。參考Vicente-Serrano等[13]的研究，基于SPEI值將氣象干旱劃分為5個(gè)等級(jí)，其中，干旱等級(jí)為特旱時(shí)SPEI≤-2，-2-0.5時(shí)為無旱。

1.3.2 徑流干旱指數(shù) 徑流干旱指數(shù)(Streamflow Drought Index，SDI)是由Shukla等[18]于2008年提出的水文干旱指數(shù)，該指數(shù)采用Γ分布概率來描述徑流量的變化，SDI以觀測徑流數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，不僅可以計(jì)算不同時(shí)間尺度的水文干旱情況，還能很好地反映因季節(jié)變化從而導(dǎo)致干旱事件變化的問題[19]。基于SDI指數(shù)將水文干旱劃分為5個(gè)等級(jí)，SDI≥0為無旱；-1.0≤SDI<0為輕旱，-1.5≤SDI<-1為中旱，-2≤SDI<-1.5為重旱；SDI<-2為特旱。

1.3.3 干旱評(píng)價(jià)方法

(1) 干旱頻次(Pi)。表示干旱發(fā)生的次數(shù)與相應(yīng)等級(jí)的干旱發(fā)生頻次之比，計(jì)算公式為：

Pi=(n/N)×100%

(1)

式中：n為站點(diǎn)i發(fā)生干旱的次數(shù)(月數(shù))；N為數(shù)據(jù)時(shí)間序列總月數(shù)。

(2) 干旱覆蓋范圍(Pj)。表示研究區(qū)內(nèi)干旱發(fā)生的站數(shù)與站點(diǎn)總數(shù)之比，計(jì)算公式為：

Pj=(m/M)×100%

(2)

式中：m為發(fā)生干旱的站點(diǎn)數(shù)；M為研究區(qū)氣象站點(diǎn)數(shù)之和；j為不同年份。

(3) 干旱強(qiáng)度和干旱持續(xù)時(shí)間。采用游程理論[20]得出干旱強(qiáng)度和干旱持續(xù)時(shí)間，取0作為游程的截?cái)嗨剑?dāng)SPEI≤0時(shí)表示發(fā)生了一次干旱事件，游程長度表征干旱持續(xù)時(shí)間，干旱強(qiáng)度是指干旱程度與干旱持續(xù)時(shí)間的比值。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣象干旱時(shí)間變化特征

2.1.1 SPEI-3和SPEI-12變化特征 近50 a三江平原SPEI-3指數(shù)變化區(qū)間為-2.38～2.24(圖2A)，變化傾向率為0.001/10 a，1961—2010年SPEI-3呈微弱的遞增趨勢(shì)，即總體干旱化的趨勢(shì)有所減緩。其中，幾次干旱持續(xù)時(shí)間長且強(qiáng)度較大，如1970年2月—1971年4月(持續(xù)時(shí)間為15個(gè)月，干旱強(qiáng)度為12.55)。因此，過去50 a，三江平原季節(jié)性干旱略有減弱，但減弱趨勢(shì)不明顯，且季節(jié)性干旱仍然較為頻發(fā)。SPEI-12指數(shù)變化區(qū)間為-1.66～1.34，1961—2010年SPEI-12呈微弱的減少趨勢(shì)，即總體呈干旱化的趨勢(shì)特征(圖2B)。三江平原干旱有明顯的時(shí)段性，1970—1980年和2000—2010年氣象干旱較為頻繁，幾乎每年都有干旱發(fā)生，其中，幾次干旱持續(xù)時(shí)間長且強(qiáng)度較大，如1975年8月—1981年4月(持續(xù)時(shí)間為65個(gè)月，干旱強(qiáng)度為6.43)，2001年6月—2004年4月(持續(xù)時(shí)間為34個(gè)月，干旱強(qiáng)度為8.25)。

圖2 1961-2010年三江平原地區(qū)SPEI-3和SPEI-12變化特征

2.1.2 SPEI季節(jié)變化特征 1961—2010年三江平原春季和冬季SPEI均呈緩慢上升趨勢(shì)，夏季和秋季呈緩慢下降趨勢(shì)(圖3)。春季SPEI變化傾向率為0.159/10 a，SPEI小于0和大于0的年份分別共有22，28 a，其中，1992年和2003年春季SPEI值為-1.57，-1.58，旱澇等級(jí)為重旱(圖3A)；夏季，SPEI變化傾向率為0.039/10 a，SPEI小于0和大于0的年份均為25 a，其中，1982年SPEI值為-1.73，旱澇等級(jí)為重旱(圖3B)；秋季，SPEI變化傾向率為0.162/10 a，SPEI小于0和大于0的年份分別共有27 a和23 a，其中，1977年和2007年秋季SPEI值均為-1.43，旱澇等級(jí)為中旱(圖3C)；冬季，SPEI變化傾向率為0.098/10 a，SPEI小于0和大于0的年份分別共有28，22 a，其中，1997年冬季為中旱，SPEI值分別為-1.04(圖3D)。以上分析表明，春季濕潤化速度最快，1982年、1992年和2003年重干旱年的發(fā)生主要是由該年春旱和夏旱影響，1997年和2007年的中旱主要是受該年的秋旱所致。

2.2 氣象干旱事件時(shí)間變化特征

2.2.1 氣象干旱時(shí)間覆蓋范圍變化特征 通過每個(gè)站點(diǎn)SPEI-12可計(jì)算分析三江平原年尺度下的干旱發(fā)生范圍。三江平原近50年來站次比在0～100%波動(dòng)變化，且變化程度劇烈。三江平原干旱影響范圍總體較大，全域性干旱發(fā)生頻繁，占43.14%，局域性干旱和無明顯干旱發(fā)生較少，占總年數(shù)的7.84%，1.96%；站次比年際差異大，少有連續(xù)大范圍干旱出現(xiàn)。近50 a干旱站次比總體呈緩慢上升趨勢(shì)，站次比變化趨勢(shì)率為9.779/10 a，20世紀(jì)80年代干旱影響范圍最小，全域性干旱年份最少，變化傾向率為-2.081 3/10 a，在此之前，站次比呈上升趨勢(shì)，1960—1975年變化傾向率為2.292/10 a，1991—2010年站次比呈明顯上升趨勢(shì)，變化傾向率為2.73/10 a；2000年以后，干旱站次比增大最顯著，全域性干旱達(dá)8 a，無明顯干旱年數(shù)為0(表1)。

圖3 1961-2010年三江平原地區(qū)不同季節(jié)SPEI變化特征

表1 三江平原各年代不同范圍干旱年數(shù)統(tǒng)計(jì)

2.2.2 氣象干旱強(qiáng)度變化特征 SPEI-3干旱事件強(qiáng)度呈減小趨勢(shì)，變化傾向率為0.012/10 a。近50 a所有干旱事件強(qiáng)度的平均值為0.547，60%的干旱事件強(qiáng)度在0.2～0.6之間波動(dòng)；其中，干旱強(qiáng)度最大的年份發(fā)生在1975年，其值為1.093，為中度干旱事件，其次是1967年，其值為0.986，為輕旱事件(圖4A)。

從1961—2010年區(qū)域干旱強(qiáng)度變化特征可以看出(圖4B)，SPEI-12干旱強(qiáng)度較大，1996年以后，干旱強(qiáng)度有加重的趨勢(shì)。1960—1974年和1996—2010年，干旱強(qiáng)度都呈增加趨勢(shì)，而在1975—1995年，干旱強(qiáng)度呈減少趨勢(shì)，變化傾向率為0.000 5。近50 a，三江平原干旱強(qiáng)度的均值為0.678，干旱強(qiáng)度在0.004～2.23之間波動(dòng)；其中，干旱強(qiáng)度最大的年份發(fā)生在2009年5月，強(qiáng)度值為2.234，其次是2003年7月，干旱強(qiáng)度為2.04。

2.2.3 氣象干旱持續(xù)時(shí)間變化特征 在SPEI-3和SPEI-12中，一次干旱事件開始到結(jié)束所跨越的時(shí)間定為該次事件的名稱，不同時(shí)間尺度干旱事件持續(xù)時(shí)間變化特征存在差異。季節(jié)干旱上，干旱事件持續(xù)時(shí)間整體呈顯著的減少趨勢(shì)，變化傾向率為0.121/10 a，干旱事件持續(xù)時(shí)間的離散程度亦漸趨平緩，其中，1960s，1990s和2000s干旱事件平均持續(xù)時(shí)間分別為4.05，2.96，4.25個(gè)月，1970s最長為5.01個(gè)月，1980s最短為2.89個(gè)月(圖4C)；近50 a的干旱事件持續(xù)時(shí)間均值為3.832個(gè)月，大多數(shù)干旱事件持續(xù)時(shí)間處于1～9個(gè)月，其中，持續(xù)時(shí)間最長的是1970—1971年干旱事件，持續(xù)時(shí)間長達(dá)15個(gè)月。年尺度干旱上，干旱事件持續(xù)時(shí)間整體亦呈增加的趨勢(shì)，其中，1970s，1990s和2000s干旱事件平均持續(xù)時(shí)間分別為7.75，5，21個(gè)月，1980s最長為21.5個(gè)月，1960s最短為3.83個(gè)月，近50 a干旱事件平均持續(xù)時(shí)間為10.92個(gè)月，大多數(shù)干旱事件持續(xù)時(shí)間處于1～10個(gè)月，其中持續(xù)時(shí)間最長的是1975—1983年干旱事件，持續(xù)時(shí)間長達(dá)69個(gè)月，其次是2001—2004年、2005—2007年、2007—2009年干旱事件，其持續(xù)時(shí)間分別為35，22，25個(gè)月(圖4D)。

2.3 氣象干旱空間變化特征

如圖5所示，空間上，富錦區(qū)和虎林區(qū)，干旱較為頻發(fā)，平均干旱強(qiáng)度呈明顯的東北部強(qiáng)西南弱的特征，其中寶清縣和佳木斯市干旱強(qiáng)度較弱，松阿察河的干旱強(qiáng)度較強(qiáng)。三江平原干旱較為頻發(fā)，區(qū)內(nèi)干旱頻次達(dá)到50%的區(qū)域占研究區(qū)的55%?；⒘謪^(qū)和富錦區(qū)平均干旱持續(xù)時(shí)間較長，都達(dá)到了11個(gè)月以上；其中，干旱持續(xù)月數(shù)在11個(gè)月以上的區(qū)域占研究區(qū)的18.46%，在10個(gè)月以上的區(qū)域占研究區(qū)的56.92%。富錦氣象站平均每次氣象干旱時(shí)間達(dá)到13.38個(gè)月，虎林氣象站和佳木斯氣象站平均每次氣象干旱時(shí)間分別為12.83，9.37個(gè)月，雞西氣象站和撓力河中游的寶清氣象站，平均每次氣象干旱時(shí)間分別為8.59，8.94個(gè)月，依蘭氣象站平均每次氣象干旱時(shí)間達(dá)到6.91個(gè)月。變化趨勢(shì)上，松花江區(qū)氣象SPEI-12以減少趨勢(shì)為主，減少區(qū)域占整個(gè)研究區(qū)的63.07%，增加趨勢(shì)占整個(gè)研究區(qū)的36.93%；其中，湯旺河區(qū)、倭肯河區(qū)、牡丹江區(qū)干旱化趨勢(shì)明顯，撓力河區(qū)干旱有緩解趨勢(shì)，但是不明顯，整體由西向東干旱趨勢(shì)逐漸減弱。

圖4 1961-2010年三江平原SPEI-3和SPEI-12干旱持續(xù)時(shí)間與干旱強(qiáng)度變化特征

2.4 水文干旱時(shí)空變化特征

2.4.1 水文干旱時(shí)間變化特征 保安水文站、寶清水文站、紅旗嶺水文站和菜咀子水文站SDI-12波動(dòng)頻繁，總體都呈干旱化的趨勢(shì)，且極端水文干旱頻發(fā)。4個(gè)水文站都在1960s末、1974—1981年和1999—2010年發(fā)生了持續(xù)時(shí)間長且強(qiáng)度大的干旱。保安水文站SDI-12指數(shù)為-1.83～2.5，氣候傾向率為-0.025/10 a。1975年10月—1981年3月發(fā)生了長達(dá)66個(gè)月的水文干旱，干旱強(qiáng)度為67.88(圖6A)；寶清水文站SDI-12指數(shù)為-2.32～2.53，氣候傾向率為-0.021/10 a，1975年10月—1981年4月發(fā)生了長達(dá)67個(gè)月的水文干旱，干旱強(qiáng)度為94.89(圖6B)；紅旗嶺站SDI-12指數(shù)為-2.93～2.68，氣候傾向率為-0.016/10 a，1992年8月—2006年7月發(fā)生了長達(dá)106個(gè)月的水文干旱，干旱強(qiáng)度為106.63(圖6C)；菜咀子站SDI-12指數(shù)為-1.68～2.46，氣候傾向率為-0.023/10 a，菜咀子站在1999年9月—2010年4月發(fā)生了長達(dá)127個(gè)月干旱，干旱強(qiáng)度為102.3(圖6D)，變化趨勢(shì)上，菜咀子站水文干旱在1999年以后最為嚴(yán)重，如2000—2010年一直處于水文干旱狀態(tài)。

2.4.2 水文干旱空間演變特征 基于4個(gè)水文站的時(shí)間序列，對(duì)4個(gè)水文站不同干旱等級(jí)的干旱頻次、干旱持續(xù)時(shí)間和干旱強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)分析，揭示撓力河流域水文干旱空間演變特征。

菜咀子站水文干旱頻次最多，水文干旱持續(xù)時(shí)間最長，水文干旱強(qiáng)度最大；紅旗嶺水文站總體水文干旱頻次最少，水文干旱持續(xù)時(shí)間最短且干旱強(qiáng)度也最小。水文干旱頻次上，菜咀子站干旱頻次為0.62，保安站干旱頻次為0.6，僅次于菜咀子站，寶清站干旱頻次為0.58，紅旗嶺站干旱頻次最少，值為0.53(圖7A)。水文干旱強(qiáng)度上，菜咀子站平均干旱強(qiáng)度為7.54，保安站次之，平均干旱強(qiáng)度為3.23，寶清站平均干旱強(qiáng)度為2.24，紅旗嶺站平均干旱強(qiáng)度最小，值為2.04(圖7B)。水文干旱持續(xù)時(shí)間上，菜咀子站平均水文干旱持續(xù)時(shí)間為46.87個(gè)月，其次為保安站，平均干旱持續(xù)時(shí)間為32.81個(gè)月，寶清站次之，平均干旱持續(xù)時(shí)間為22個(gè)月，紅旗嶺站最短，平均干旱持續(xù)時(shí)間為14.45個(gè)月(圖7C)。綜合分析可以看出，撓力河流域菜咀子站水文干旱頻發(fā)且嚴(yán)重，且撓力河下游地區(qū)水文干旱程度強(qiáng)于上游地區(qū)。

圖5 1961-2010年三江平原干旱頻次、強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間和變化趨勢(shì)的空間分布

2.5 氣象干旱與水文干旱對(duì)比分析

氣象干旱的主要影響因素是降水和蒸發(fā)，隨著氣象干旱的發(fā)生，土壤含水量和包氣帶水分會(huì)逐漸消耗，地表水和地下水的補(bǔ)給隨之減少，則會(huì)發(fā)生水文干旱。出現(xiàn)水文干旱時(shí)都會(huì)發(fā)生氣象干旱，但當(dāng)氣象干旱強(qiáng)度小、歷史短時(shí)不一定會(huì)發(fā)生水文干旱(圖8)。水文干旱的發(fā)生一般會(huì)滯后于氣象干旱，且時(shí)間尺度長的SPEI和SDI水文干旱滯后現(xiàn)象明顯，通過分析氣象干旱和水文干旱的發(fā)生時(shí)間，發(fā)現(xiàn)水文干旱滯后于氣象干旱1～7個(gè)月，氣象干旱是水文干旱的主要驅(qū)動(dòng)因素。1971—1976年，水文干旱少有發(fā)生，氣象干旱較弱，且持續(xù)時(shí)間短、強(qiáng)度??；在1976—1981年和1989—1991年，水文干旱強(qiáng)度遠(yuǎn)大于氣象干旱，但水文干旱滯后于氣象干旱(圖8B)。

圖6 撓力河流域SDI-12變化特征

圖7 撓力河流域水文干旱頻次、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間變化特征

圖8 不同時(shí)間尺度SPEI和SDI值變化比較

3 討 論

本研究基于SPEI和SDI指數(shù)探究了三江平原地區(qū)近50 a氣象和水文干旱的時(shí)空演變特征，結(jié)果表明過去50 a氣象和水文干旱頻發(fā)且總體均呈明顯的加重趨勢(shì)。氣候干旱化的趨勢(shì)主要是區(qū)域氣候暖干化所導(dǎo)致的，水文干旱則是氣候變化和人類活動(dòng)共同作用的結(jié)果[21-22]。三江平原層沼澤濕地廣布，濕地具有重要的水文調(diào)蓄能力，如調(diào)蓄洪水和維持基流等，在維持區(qū)域生態(tài)安全和水安全等方面有重要作用[23]。但自20世紀(jì)50年代以來，人類開始對(duì)三江平原進(jìn)行了過度的開發(fā)和破壞，使得濕地面積萎縮、數(shù)量較少、破碎化加劇且生態(tài)水文功能退化甚至喪失，引起了一系列的生態(tài)環(huán)境問題，表現(xiàn)為氣候干旱化、地下水位下降、土壤退化和動(dòng)植物資源減少等[24-25]。

隨著三江平原水利工程的不斷修建和河道取水量的增加，減少了河道徑流量，直接加劇了水文干旱[26-27]。不僅如此，大規(guī)模的農(nóng)業(yè)開發(fā)、城市擴(kuò)展、路基建設(shè)和工業(yè)發(fā)展使三江平原下墊面性質(zhì)發(fā)生了巨大變化。比如僅1980—2010年三江平原沼澤地面積和草地面積分別減少了59.1%，15.2%，而水田面積增幅達(dá)610%，農(nóng)田已取代濕地而成為現(xiàn)在三江平原的主要景觀類型[28]。下墊面性質(zhì)的變化，會(huì)影響地表水熱通量，進(jìn)而改變產(chǎn)匯流過程，改變水循環(huán)的空間格局，加速水循環(huán)要素時(shí)空分異的復(fù)雜性和不確定性，最終導(dǎo)致水資源供需關(guān)系發(fā)生變化[29]。隨著三江平原地區(qū)干旱化的不斷加劇，就需要綜合水資源管理和調(diào)控，既要維持合理的濕地水文情勢(shì)，保證濕地生態(tài)安全，也要滿足農(nóng)業(yè)灌溉的需要，保證農(nóng)業(yè)安全。因此，一方面，有必要從農(nóng)業(yè)、水庫蓄水和城市用水等方面研究人類活動(dòng)對(duì)水文干旱的干擾程度，定量區(qū)分水文干旱演變的驅(qū)動(dòng)因素，提高水文干旱預(yù)報(bào)和預(yù)測精度，對(duì)區(qū)域干旱應(yīng)對(duì)和水資源管理提供參考。另一方面，在區(qū)域干旱加劇的情境下，基于精細(xì)的干旱預(yù)測研究，如何精細(xì)計(jì)算和預(yù)測流域水資源可利用量及需求量(社會(huì)經(jīng)濟(jì)需水、生活需水、農(nóng)業(yè)需水和濕地生態(tài)需水)的變化趨勢(shì)，分析流域水資源供需平衡狀況，提高水資源綜合利用率，提出流域濕地多水源優(yōu)化配置與調(diào)控方案，實(shí)現(xiàn)多水源在社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和濕地生態(tài)系統(tǒng)之間的優(yōu)化配置，這需要進(jìn)一步探究。

4 結(jié) 論

(1) 1970—1980年和2000—2010年氣象干旱較為頻繁，從季節(jié)上看，大部分地區(qū)春季和冬季有變濕的趨勢(shì)，而夏和秋兩季有變干的趨勢(shì)，但趨勢(shì)均不顯著。平均干旱強(qiáng)度呈明顯的東北部強(qiáng)西南弱，三江平原春旱和冬旱影響范圍逐漸減小，夏旱和秋旱影響范圍呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢(shì)。

(2) 1960s末、1974—1981年和1999—2010年發(fā)生了持續(xù)時(shí)間長且強(qiáng)度大的水文干旱。撓力河流域菜咀子站水文干旱頻發(fā)且嚴(yán)重，且撓力河下游地區(qū)水文干旱程度強(qiáng)于上游地區(qū)。

(3) 水文干旱滯后于氣象干旱1～7個(gè)月。且時(shí)間尺度長的SPEI和SDI其水文干旱滯后現(xiàn)象明顯，氣象干旱是水文干旱的主要影響因素。