Impacts of Climatic Differentiation on Vegetation-Hydrology Coupling Effects in Beijing-Tianjin Sandstorm Source Region

Luo Ruixin; Zhang Chengfu; Zhang Wei; Miao Lin; Feng Shuang; Wang Sihan; Zhang Haining; Qing Gele; Yao Yue

doi:10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.04.028

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Impacts of Climatic Differentiation on Vegetation-Hydrology Coupling Effects in Beijing-Tianjin Sandstorm Source Region

Basic Research | 更新时间：2026-09-10

- Impacts of Climatic Differentiation on Vegetation-Hydrology Coupling Effects in Beijing-Tianjin Sandstorm Source Region
- Journal of Soil and Water Conservation Vol. 40, Issue 4, Pages: 163-172(2026)
- 作者机构：
  
  1.内蒙古农业大学沙漠治理学院，呼和浩特 010011
  2.内蒙古自治区浑善达克规模化林场，呼和浩特 010020
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.04.028
  CLC： S157.9
- CSTR：32310.14.stbcxb.2026.04.028
- Received：28 January 2026，
  
  Revised：2026-03-25，
  
  Accepted：08 April 2026，
  
  Online First：20 April 2026，
  
  Published：28 August 2026
- 稿件说明：
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罗瑞新，张成福，张巍，等.京津风沙源区气候分异对植被和水文耦合效应的影响［J］.水土保持学报，2026，40（4）：163-172，184.

Luo Ruixin， Zhang Chengfu， Zhang Wei， et al. Impacts of climatic differentiation on vegetation-hydrology coupling effects in Beijing-Tianjin sandstorm source region［J］. Journal of Soil and Water Conservation， 2026， 40（4）：163-172，184.
罗瑞新，张成福，张巍，等.京津风沙源区气候分异对植被和水文耦合效应的影响［J］.水土保持学报，2026，40（4）：163-172，184. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.04.028. CSTR： 32310.14.stbcxb.2026.04.028.

Luo Ruixin， Zhang Chengfu， Zhang Wei， et al. Impacts of climatic differentiation on vegetation-hydrology coupling effects in Beijing-Tianjin sandstorm source region［J］. Journal of Soil and Water Conservation， 2026， 40（4）：163-172，184. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.04.028. CSTR： 32310.14.stbcxb.2026.04.028.

摘要

目的

为分析不同气候植被条件下水文循环规律，通过生态水文模型研究干旱半干旱区水资源植被承载力。

方法

基于Eagleson生态水文模型分析该区域不同气候区、不同土地利用类型下的植被水分承载力及生长季的水分收支。

结果

1） Eagleson模型在研究区模拟水分植被承载力表现出很好的适用性（

²达到0.85）。2）植被覆盖现状与水分承载力具有较为明显的区域差异。在坝上高原及华北北部丘陵山地水源涵养治理区、鄂尔多斯高原沙化土地治理区、浑善达克-科尔沁沙地沙化土地治理区、乌兰察布高原退化荒漠草原治理区及锡林郭勒高原-乌珠穆沁盆地退化草原治理区5个核心生态功能区的植被盖度分别为0.54、0.28、0.36、0.20、0.31。3）坝上高原及华北北部丘陵山地水源涵养治理区仍有49.83%的土地面积植被盖度提升空间，锡林郭勒高原-乌珠穆沁盆地退化草原治理区82.04%面积的植被达到水分承载上限。4）在全区，生长季植被截留蒸腾耗水量占降水量的近90%，裸土蒸发占比不足10%。随着盖度增加，植被蒸腾量也增加。不同植被类型水分收支模式有着明显的差异。

结论

Eagleson模型结果优秀，可用于预测干旱半干旱区域水分植被承载力；水分植被承载力具有明显的地域分异，不同地区植被盖度的提升空间不同；灌木林与草地在植被-水文耦合方面表现出更好的气候适应性；气候分异是驱动植被-水文耦合效应空间分异的根本因素。研究结果可为生态建设确定植被盖度提供理论参考和数据基础。

Abstract

Objective

This study aims to analyze hydrological cycle patterns under different climatic and vegetation conditions and evaluate vegetation water carrying capacity in arid and semi-arid regions using an ecohydrological model.

Methods

Eagleson′s ecohydrological model was applied to analyze vegetation water carrying capacity and growing-season water budget under different climatic zones and land use types in the study area.

Results

1） Eagleson′s model showed good applicability in simulating vegetation water carrying capacity in the study area， with a coefficient of determination （

²） of 0.85. 2） Current vegetation coverage and vegetation water carrying capacity showed obvious regional differences. Fractional vegetation coverages （FVC） values in five core ecological functional zones-water conservation and management area in the Bashang Plateau and hilly mountainous area of northern North China， desertification control area in the Ordos Plateau， desertification control area in the Hunshandake-Horqin sandy land， degraded desert grassland control area in the Ulanqab Plateau， and degraded grassland control area in the Xilin Gol Plateau-Ujimqin Basin-were 0.54， 0.28， 0.36， 0.20， and 0.31， respectively. 3） In the water conservation and management area of the Bashang Plateau and hilly mountainous areas of northern North China， 49.83% of the land area still has potential for increased FVC， whereas the degraded grassland control area in the Xilin Gol Plateau-Ujimqin Basin， vegetation in 82.04% of the land area has reached the upper limit of water carrying capacity. Across the entire region， vegetation interception and transpiration during the growing season accounted for nearly 90% of precipitation， whereas bare-soil evaporation accounted for less than 10%. Vegetation transpiration increased with increasing FVC. Water budget patterns differed markedly among different vegetation types.

Conclusion

Eagleson′s model shows good performance and can be used to predict vegetation water carrying capacity in arid and semi-arid regions. Vegetation water carrying capacity shows obvious spatial differentiation， and the potential for increasing FVC varies significantly among regions. Shrublands and grasslands show better climatic adaptability in vegetation-hydrology coupling. Climatic differentiation is the fundamental factor driving spatial differentiation of vegetation-hydrology coupling effects. The results provide theoretical reference and data support for determining FVC in ecological restoration.

关键词

Keywords

references

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