流域濕地干旱調節功能研究獲重要進展

濕地水文調蓄功能可作為基于自然的水資源與氣候變化解決方案中的重要載體，在維護流域水量平衡、減輕洪旱災害和應對全球氣候變化等方面發揮極其重要的作用。干旱調節功能是濕地水文調蓄功能的重要組成部分，如何從流域尺度上定量評估濕地干旱調節功能是當前國際濕地生態水文學研究的熱點和前沿。

東北地理所水文與水資源學科組研究團隊近年來聚焦流域濕地水文調蓄功能定量評估研究，取得了系列創新性研究成果（Wu et al., 2020a; 2020b; 2020c），在此基礎上，提出了流域濕地干旱調節功能定量評估的理論框架（圖1），在中國嫩江的甘河流域和加拿大St. Charles河的Nelson河流域開展了研究，定量評估了濕地對水文干旱以及氣象干旱向水文干旱演化的調蓄作用。

圖1. 濕地水文干旱調節功能定量評估框架

研究發現，濕地可明顯縮短干旱持續時間和緩解水文干旱的嚴重程度（圖2A），減緩干旱發展進程和加快干旱恢復過程（圖2B）。

圖2. 濕地對水文干旱持續時間、嚴重程度（A）和干旱演化特征的影響（B）

濕地可以削弱氣象干旱-水文干旱的關系（圖3A），延長氣象干旱向水文干旱的傳播時間（圖3B）和響應周期（圖3C），降低氣象干旱向水文干旱的轉變概率，。在濕地調蓄作用下，甘河和Nelson河氣象干旱向水文干旱的轉變概率分別下降了19%和18%。但是，濕地對干旱調蓄作用的強度和效應有明顯差異性，甚至在一定條件下濕地發揮著加劇干旱嚴重程度的作用。

圖3. 濕地對氣象干旱-水文干旱的相關性（A）、傳播時間（B）和響應周期（C）的影響

該研究創新了流域濕地水文調蓄功能定量評估方法，揭示了流域濕地干旱調節功能大小及其作用機制，為全球氣候變化下基于自然的流域干旱風險應對提供新的思路，對流域濕地恢復保護、水資源綜合管控與應對氣候變化具有極其重要的意義。

該研究成果于近期發表在水文與水資源領域國際權威期刊《Journal of Hydrology》上，由東北地理所吳燕鋒特別研究助理（第一作者）、孫敬軒博士、胡博亭博士、章光新研究員（通訊作者）和加拿大國立科學研究院Alain N. Rousseau教授、Marianne Blanchette博士以及美國路易斯安那州立大學胥毅軍教授共同完成。本研究得到國家自然科學基金、中國博士后科學基金、中科院戰略先導項目和國家重點研發計劃項目等共同資助。

論文信息如下：

Wu, Y., Sun, J., Blanchette, M., Rousseau, A.N., Xu, Y.J., Hu, B. Zhang, G. Wetland mitigation functions on hydrological droughts: From drought characteristics to propagation of meteorological droughts to hydrological droughts. Journal of Hydrology, 128971.

https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2022.128971,2022

其他相關論文信息：

[1] Yanfeng Wu, Guangxin Zhang, Alain N. Rousseau. Quantitative assessment on basin-scale hydrological services of wetlands. Science China-Earth Sciences, 2020a, 63(02): 279-291.

https://link.springer.com/article/10.1007/s11430-018-9372-9

[2] Yanfeng Wu, Guangxin Zhang, Alain N. Rousseau, Y. Jun Xu. Quantifying streamflow regulation services of wetlands with an emphasis on quickflow and baseflow responses in the Upper Nenjiang River Basin, Northeast China. Journal of Hydrology, 2020b, 124565.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169420300251

[3] Yanfeng Wu, Guangxin Zhang, Alain N. Rousseau, Y. Jun Xu, étienne Foulon. On how wetlands can provide flood resilience in a large river basin: A case study in Nenjiang River Basin, China. Journal of Hydrology, 2020c, 125012.