基于SEBAL模型的赤峰市植被修复下林草蒸散耗水特征

亢 丹, 田美荣, 高吉喜, 白淑英,, 李守波

1.中国人民大学环境学院, 北京 100872 2.生态环境部南京环境科学研究所, 江苏 南京 210042 3.生态环境部卫星环境应用中心, 北京 100094 4.南京信息工程大学地理与遥感学院, 江苏 南京 210044

水作为诸多生态系统过程的驱动力和主要的非生物限制因子，制约着区域生态环境与社会经济的可持续发展，而这一制约作用在水资源亏缺、生态环境脆弱的干旱半干旱地区表现尤为突出[1]. 为了解决干旱半干旱地区的生态退化问题，我国自2000年起陆续开展了“三北防护林四期”“退耕还林(草)”“京津冀风沙源治理”等多项植被修复工程[2]，大面积的植被建设会改变区域水文循环与能量流动过程，打破原有平衡状态，重新建立水热关系，并对生态系统稳定性产生影响[3]. 因此，全面了解植被保护与修复下区域水分的转化运移以及植被耗水量的变化是干旱半干旱地区实现植被优化配置、水资源合理利用的必要过程.

蒸散发作为植被耗水的主要途径[4]，在植被修复的水文效应研究中颇具价值，国内相关研究主要集中在黄土高原地区. LU等[5]基于5个经验模型和3个过程模型估算了植被修复下我国西北干旱半干旱地区的植被蒸散发与耗水量，发现大量地下水被植被消耗，导致地下水位快速下降. JIAO等[6]利用树干液流装置和微型蒸渗仪测算了黄土高原地区刺槐人工林的蒸散发，发现刺槐消耗了大量土壤水与地下水，导致深层土壤干化. 孙淼[7]利用Budyko框架测算了植被修复下黄土高原地区的实际蒸散发，研究表明，黄土高原植被在春季面临严重干旱；田磊[8]采用相同方法研究发现，自2000年大规模植被修复工程实施以来，黄土高原无定河流域的蒸散发显著增加，同时流域水储量显著减低. 由于传统测算方法仅适用于小尺度区域，且难以推测往年情况，使得遥感模型在估算大尺度区域长时间序列蒸散发的优越性日益凸显. 目前，运用较为成熟的遥感模型有串联模型[9]、Two-Source Energy Balance (TSEB)模型[10]、Surface Energy Balance System (SEBS)模型[11]、Surface Energy Balance Algorithmfor Land (SEBAL)模型[12]等. 其中，SEBAL模型因输入数据较少、可操作性强，得到了广泛应用. 我国学者[13-15]运用SEBAL模型在新疆维吾尔自治区、甘肃省等地区开展了相关研究，结果表明SEBAL模型的模拟精度超过90%.

遥感模型的反演结果一般为瞬时值，将瞬时蒸散发扩展至更长时间尺度是估算蒸散发的难题. 由于计算过程复杂、卫星重访时间长、数据易受云污染等原因，难以直接运用遥感模型计算逐日实际蒸散发. 因此，国内外大量研究仅针对某一特定日期的实际蒸散发进行分析[16-19]，或简单地将某一特定日期的实际蒸散发乘以月份天数，从而求得月际实际蒸散发[20-22]. 然而，蒸散发受气象与地表因子影响较大，同一月份不同日期之间往往差异显著[23]. 因此，以某日的实际蒸散发代表整月水平容易产生误差. 基于此，该研究采用参考蒸散比不变法，通过遥感模型反演的卫星过境日实际蒸散发，结合Penman-Monteith公式计算的参考蒸散发反推每日实际蒸散发，累加得到月际与生长季尺度的实际蒸散发. 参考蒸散比不变法充分考虑了气象因子的日差异性，使实际蒸散发在时间尺度上合理扩展. SEBAL模型适用于植被覆盖度较高的区域，而5—9月是植物的生长季，可以保证SEBAL模型的反演精度. 此外，植被的蒸腾耗水主要发生在生长季，因此生长季尺度的实际蒸散发反演对探究区域水分盈亏变化十分重要.

赤峰市属于半干旱区，年陆面蒸发量为降水量的4～6倍. 经过多年的植被保护与修复，地表植被的分布与蒸散能力发生了改变，且正面临草原退化、沙化与水分分配不均等生态问题[24]. 为此，该研究利用SEBAL模型结合MODIS数据与气象站观测数据，对赤峰市2000年、2008年、2016年植物生长季的实际蒸散发进行反演，对植被保护与修复下赤峰市实际蒸散发的时空变化特征与植被耗水情况进行分析，以期为赤峰市的植被合理配置提供参考.

1 研究区概况、数据与方法

1.1 研究区概况

赤峰市位于内蒙古自治区东部，地理位置为41°17′10″N～45°24′15″N、116°21′07″E～120°58′52″E，是内蒙古高原、冀北丘陵和辽宁平原的接合部位，总面积9×104km2. 市域内地形多变，北部和南部为山地丘陵区、西部为高平原区、东部为平原区，海拔在300～2 000 m之间. 属中温带半干旱大陆性季风气候，年均气温在0～7 ℃之间，近20年来年均降水量为292.94 mm，分布趋势自西南向东北逐渐减少. 赤峰市属于典型的农牧交错带，生态环境脆弱.

自2000年起赤峰市陆续开展了“三北防护林四期”“天然林保护”“京津冀风沙源治理”“退耕还林(草)” “野生动植物保护及自然保护区建设”“林业产业基地”工程. 上述工程重点在宁城县、喀喇沁旗、松山区、敖汉旗和巴林左旗开展了大规模造林活动，主要栽植树种为樟子松、油松、云杉、新疆杨、赤峰杨等乔木，至2016年，全市森林覆盖率提高了约9%[25].

1.2 数据源及其处理

1.2.1蒸散发数据

选用2000年、2008年、2016年5—9月的MODIS影像；使用地表反射率产品MOD09GA、地表温度产品MOD11A1、地表反照率产品MCD43A3以及8天合成叶面积指数产品MOD15A2H，数据来源于美国国家航空航天局(www.earthdata.nasa.gov). 以上4种数据产品每月各一幅，共60幅影像. 选择云量<10%、清晰度较高的影像，对其进行数据格式转换、重投影等预处理，最终转换为WGS-1984经纬度坐标系统下Tiff格式的文件.

MODIS数据获取时间日期为2000年5月23日、6月17日、7月12日、8月22日、9月6日，2008年5月24日、6月13日、7月13日、8月3日，2016年5月16日、6月1日、7月7日、8月8日和9月7日. 将MODIS数据导入ArcGIS 10.3软件中提取需要的波段. 结合气象资料，在ERDAS IMAGE 2015软件中编写程序并计算模型中每个分量所需参数，完成整个SEBAL模型的操作.

1.2.2气象数据及降水插值验证

逐日气象监测数据来自中国气象数据网(www.data.cma.cn)2000—2016年《中国地面气候资料数据集》. 将赤峰市内及周围共15个国家级气象站点的逐日地面基础气象数据，包括日均气温、日均风速(2 m高处)、日均降水量等进行月合成处理，得到2000—2016年各月气象资料.

对于降水量数据，使用ArcGIS 10.3软件的克里金空间插值法将各站点降水量数据扩展到整个研究区，从而得到栅格气象数据，数据空间分辨率、投影类型与预处理后的遥感数据一致. 通过赤峰市内4个市级气象站点的实测数据对降水量插值结果进行验证，验证结果见表1. 除2000年岗子站降水量插值结果与实际值的绝对误差为16.65%、八里罕站的绝对误差为25.92%之外，其余年份各验证气象站点的绝对误差均在10%左右，可以认为降水量插值结果有效.

表1 2000年、2008年、2016年赤峰市降水量插值结果验证

逐时气象数据来自美国国家环境信息中心(www.ncei.noaa.gov)，收集2000年、2008年、2016年每年5—9月的逐时气象信息，在REF-ET软件中计算每日参考蒸散发.

1.2.3DEM与土地利用变化数据

DEM数据来自地理空间数据云网站(www.gscloud.cn)，分辨率为30 m. 2000年、2008年、2016年赤峰市土地利用类型图来自南京信息工程大学内部数据，分辨率为30 m.

1.3 研究方法

1.3.1实际蒸散发反演方法

遥感反演蒸散发的理论基础是地表能量平衡原理，核心是通过余项法求解显热通量(H).

能量平衡公式：

λ×ET=Rn-G-H

(1)

式中：λ为潜热蒸发系数；ET为蒸散量，Wm2；Rn为地表净辐射通量，Wm2；G为土壤热通量，Wm2；H为显热通量，Wm2.

地表净辐射通量取决于总辐射、地表反射率、地面长波辐射和大气逆辐射；土壤热通量无法直接用遥感方法计算，一般采用其与地表净辐射的关系间接计算；显热通量是通过对流直接传输到空气中的能量，根据Monin-Obukhov理论通过循环迭代法计算可得[26]. 各项参数的详细计算方法见文献[27].

1.3.1.1日实际蒸散发

通过式(2)计算潜热蒸发系数(λ)，其中Ts为研究区的地表温度(℃). 根据蒸发比不变法(潜热通量与净辐射通量和土壤热通量之差的比值在24 h内基本不变[28])将瞬时实际蒸散量扩展为日实际蒸散量.

λ=2.501-0.002 36×(Ts-273.15)

(2)

(3)

式中，ETrf为参考蒸散比.

日潜热通量为

λ×ET24=ETrf×(Rn24-G24)

(4)

日实际蒸散量为

ET24=[86 400×ETrf×(Rn24-G24)]λ

(5)

式中：ET24为日实际蒸散量，mmm2；G24为日土壤热通量，Wm2，在计算时可忽略；Rn24为日净辐射通量，Wm2.

1.3.1.2月实际蒸散发

Penman-Monteith公式是计算参考蒸散量的经典方法，其表达式为

(6)

式中：ETr为日参考蒸散量，mmm2；Kc为作物系数；γ为干湿表常数，kPa℃；T为日均温度，℃；u2为2 m高处风速，ms；es为饱和水汽压，kPa；ea为实际水汽压，kPa；Δ为饱和水汽压曲线斜率，kPa℃.

在REF-ET软件中，根据Penman-Monteith公式计算2000年、2008年、2016年5—9月的日参考蒸散量.

将日实际蒸散量与日参考蒸散量代入式(6)得到2000年、2008年、2016年5—9月的参考蒸散比，通常情况下一个月内的参考蒸散比可视为常数[29].

ETrf=ET24ETr

(7)

根据参考蒸散比不变法，利用日参考蒸散量反推日实际蒸散量，将日实际蒸散量按月累加得到月实际蒸散量. 与简单的倍数相乘法相比，参考蒸散比不变法充分考虑了每日的气象差异，可以使长时间序列的蒸散量数据更精确，目前在国外发展较为成熟[30-32]，但在国内应用较少.

1.3.2森林与草地生态系统的实际蒸散发

在ArcGIS 10.3软件的Raster Calculator工具下按月份叠加SEBAL模型计算得到日蒸散量结果，即可求得月际与生长季尺度的实际蒸散量. 在Zonal Statics as Table工具下以各年份土地利用类型分布作为底图进行分区统计，得到月际与生长季尺度下森林与草地生态系统的实际蒸散量.

2 结果与分析

2.1 赤峰市林草面积变化情况

通过遥感分析并结合地面调查发现，在时间尺度上，2000—2016年赤峰市森林面积呈增加趋势，增长率为4.40%；草地面积表现为先减后增，总体减少了2.18%(见表2). 2000—2016年赤峰市大量的草地、农田转为森林(见表3)，使得森林面积增加了781.63 km2；尽管有部分森林、农田转为草地，但转化面积较小(见表3)，因此2016年草地面积较2000年减少了853.86 km2(见表2).

表2 2000年、2008年、2016年赤峰市森林、草地面积变化

表3 2000—2016年赤峰市土地利用转移矩阵

在空间尺度上，森林的扩增主要发生在赤峰市南部的宁城县、喀喇沁旗和位于东南部的敖汉旗，而草地的缩减主要发生在北部山地草原区(见图1).

2.2 赤峰市生长季蒸散发变化特征

图1 2000年、2008年、2016年赤峰市土地利用类型的变化情况Fig.1 Land-use change in 2000, 2008 and 2016 in Chifeng City

由表4可见，2000—2016年，赤峰市生长季总蒸散量呈上升趋势，由2000年的440.86 mm增至2016年的474.34 mm，其变化趋势与降水量变化一致，但增幅较缓. 2000年、2008年、2016年各年生长季降水量分别为250.10、285.38、355.99 mm，其中2016年降水量明显高于赤峰市近20年的平均水平(292.94 mm)，与相关研究得出的我国西北干旱区增湿趋势明显的结论[33]相一致. 蒸降差即蒸散量与降水量之差，是反映区域水分盈亏的指标. 2000年、2008年、2016年各年生长季的蒸降差均大于0，说明降水无法满足地表蒸散的需要. 但随着降水量的增加，赤峰市全域的蒸降差由2000年的190.76 mm降至2016年的118.35 mm，表明区域增湿化有助于缓解赤峰市的水分亏缺状况(见表4).

在空间分布格局上，赤峰市蒸散发高值区(>400 mm)不断扩张，其面积占比由2000年的42.62%增至2016年的49.54%，其中蒸散量为600～800 mm的区域面积变化最大，较2000年增加了5.02%；蒸散量为800～1 000 mm的区域面积较2000年增加了1倍，集中分布在南部的宁城县、喀喇沁旗以及东南部敖汉旗的森林区(见图2). 除此之外，赤峰市中南部的翁牛特旗与松山区的农田、草原区蒸散发也有所增加. 蒸散量低值区(<400 mm)由中部转移至北部，其中巴林左旗、巴林右旗的草甸草原区以及阿鲁科尔沁旗北部的山地森林区蒸散发下降趋势最为明显. 整体上，赤峰市生长季蒸散发的空间变化特征与降水量的空间分布特征以及人工林的面积扩张情况相一致.

图2 2000年、2008年、2016年生长季赤峰市蒸散量Fig.2 Evapotranspiration during the growing season in Chifeng City in 2000, 2008 and 2016

表4 2000年、2008年、2016年生长季赤峰市蒸散量、降水量、蒸降差

2.3 森林与草地生态系统蒸散发变化特征

研究表明，2000年、2008年、2016年各年生长季森林与草地生态系统的蒸散量均呈先升后降的趋势，峰值出现在7月或8月，且二者变化曲线相似(见图3). 森林生态系统的蒸散量始终高于草地生态系统，差值范围为15.22～66.33 mm.

图3 2000年、2008年、2016年赤峰市森林与草地生态系统月蒸散量、生长季蒸散量与降水量的变化Fig.3 Evapotranspiration and precipitation changes in the monthly and growing seasons of forest and grassland ecosystems in Chifeng City in 2000, 2008 and 2016

多数情况下，森林与草地生态系统的月蒸散量高于月降水量，但随着区域降水量的不断增加，草地生态系统的蒸散量与降水量逐渐接近，特别是在降水集中的6月、7月、8月. 由图3可见：2000年6月、7月草地生态系统的蒸散量远高于降水量，但2016年6月、7月、8月草地生态系统的蒸散量接近或低于降水量；与草地生态系统相反，森林生态系统蒸散量随降水量的增加而不断增加，月最大蒸散量逐渐超过了月最大降水量.

从整个生长季来看，随着降水量的增加，草地与森林生态系统的蒸散量均呈上升趋势，但草地生态系统蒸散量的增幅较小，使得蒸降差不断减小；而森林生态系统蒸散量的增幅较大，使得蒸降差略有上升，说明草地与森林生态系统的蒸散能力差别较大. 在区域降水增多的前提下，草地生态系统的蒸散量逐渐趋于稳定，并接近最大值，而森林生态系统的蒸散量不断增加.

2.4 森林及其他生态系统生长季耗水量

由表3可见，赤峰市2000年有 3 406.04 km2草地、2 543.16 km2农田、74.60 km2水体、21.99 km2居民用地和19.20 km2沙漠在2016年转化为森林，使得2016年森林面积达18 564.40 km2. 根据各类生态系统生长季蒸散量与面积(见表5)，可推算出2016年森林生态系统的生长季耗水量以及2000年相同区域内各类生态系统的生长季总耗水量；结合对应的降水量，可分析造林开展后森林生态系统的水分盈亏情况. 在水分消耗上，2016年森林生态系统生长季耗水量为106.37×108t，而2000年相同区域内各类生态系统生长季总耗水量为78.68×108t. 尽管面积相同，但2016年森林生态系统通过蒸散发的耗水量较开展植被保护与修复工程前的2000年增加了27.69×108t.

表5 2016年森林生态系统与2000年相同区域内各类生态系统的面积、蒸散量、耗水量、水分亏缺量

图4 参考蒸散比不变法与倍数法计算的日实际蒸散量对比Fig.4 Comparison of daily actual evapotranspiration results calculated in the constant reference evaporative fraction and multiple fraction

在降水方面，近20年来的降水数据表明，赤峰市降水量呈增加趋势. 2016年赤峰市森林区生长季的降水量为66.09×108t，2000年为46.43×108t. 可见，尽管降水量不断增加，但森林生态系统的蒸散耗水量仍大于降水量，因此赤峰市森林生态系统在生长季内长期处于水分亏缺状态. 2016年森林生态系统生长季的水分亏缺量为40.29×108t，而2000年相同区域内各类生态系统生长季的水分亏缺量仅为36.26×108t. 因此，降水量的增加并未缓解赤峰市森林生态系统的干旱问题，反而因开展植被修复工程，森林大面积扩增，耗水量不断增加，加剧了森林生态系统的干旱程度. 在降水与土壤水无法满足植被生长需求时，一些根系发达的植被会消耗地下水，从而引发更加严重的生态问题.

3 讨论

3.1 参考蒸散比不变法的优越性与精度验证

基于相同的遥感数据，采用常规的倍数法(即以一日蒸散发数据代表整月)和参考蒸散比不变法计算赤峰市各类生态系统的日实际蒸散发，并对结果进行比对.

如图4所示，倍数法仅以一日的实际蒸散发结果代表整月，忽略了气象条件和植被生长状况对日实际蒸散发的影响，因此普遍存在高估或低估的问题. 此外，倍数法呈现的月蒸散发变化规律与区域降水特征不符，若以倍数法的计算结果分析区域水分盈亏，容易造成误判. 而参考蒸散比不变法对气象数据的要求极高，在计算每日参考蒸散发时要求使用小时数据，使得计算结果充分包含了每日的气象特征，表现为明显的日差异性. 因此，相比于倍数法，参考蒸散比不变法的计算结果与蒸散发的真实值更为贴近，更符合区域降水规律，使遥感模型计算出的蒸散发结果在时间尺度上得到合理扩展.

通过查找现有文献中有关内蒙古自治区森林与草地生态系统蒸散发的计算结果，对比验证笔者所得研究结果. 申芮[34]通过双作物SIMDualKc模型模拟得到2015年西乌旗地区禁牧草原生长季蒸散量为388.56 mm；王力飞等[35]基于野外实测数据与双作物系数法计算得到2005年浑善达克地区草原生长季蒸散量为379.50 mm；朱仲元[36]分别运用涌源模型法和作物系数法对2004年锡林郭勒盟多伦地区优势牧草和稀疏牧草生长季蒸散量进行测算，得到两种方法下优势牧草生长季蒸散量分别为378.83、391.94 mm，稀疏牧草生长季蒸散量分别为377.33、382.81 mm. 以上结果均与笔者所得结果(3年平均值为365.24 mm)接近.

ZHENG等[37]运用CROPWAT模型测算了科尔沁沙地1953—2009年杨树人工林生长季的蒸散发平均值为558.10 mm、樟子松人工林的蒸散发平均值为415.20 mm；Wilske等[38]通过涡度相关法与微气象测算了内蒙古自治区库布齐沙漠杨树人工林2006年生长季的蒸散量为550 mm. 笔者计算得到的赤峰市森林生态系统生长季蒸散发的3年平均值为501.30 mm，与以上结果较为接近. 因此，可以认为SEBAL模型适用于赤峰市实际蒸散发的计算.

3.2 植被的合理保护与修复

为遏制环境退化，恢复并提升区域生态功能，赤峰市自2000年陆续开展了“三北防护林四期”“京津冀风沙源治理”“退耕还林(草)”等植被修复工程. 大规模的植被保护与修复显著提升了赤峰市的森林覆盖率，增强了人们的绿化意识[39]，但也带来了一些生态隐患. 部分区域过于注重植被的快速恢复，引进速生的高耗水植物或进行高密度种植，导致人工植被整体成活率不高[40]、土壤干化[41]、自然植被退化[42]. 通常情况下，水热条件决定了一个地区适宜生存的植被类型及其空间分布特征，而干旱半干旱地区降水稀少、蒸发强烈，可用于支持植被生长的水资源十分有限，因此降水与耗水是植被保护与修复过程中需要着重考量的因素. 有研究[43]表明，大面积的造林增加了赤峰市水分消耗，导致地表径流减少、地下水位下降，区域的水源涵养功能降低. 在该研究中，SEBAL模型的反演结果表明，2016年生长季赤峰市1 m2森林生态系统的蒸散量比2000年高121.21 mm；1 m2草地生态系统的蒸散量比2000年高48 mm. 总体上，2016年生长季赤峰市森林分布区的耗水量比2000年相同区域内各类生态系统总耗水量多27.69×108t. 尽管在我国西北地区普遍增湿化的背景下[33]，赤峰市的降水量逐年增长，但未能满足植被不断增加的用水需求. 2016年生长季森林生态系统的水分亏缺量为40.29×108t，比2000年相同区域内各生态系统增加了8.03×108t，因此大规模的植被保护与修复工程加重了赤峰市森林生态系统的干旱程度，使植被面临更加严峻的水分胁迫形势. 有研究表明，在降水与土壤水无法满足植被及地表的蒸散需求时，植被将大量消耗地下水[44]，而近10年赤峰市地下水水位下降了11.52 m[45]，这在一定程度上可以印证植被建设对区域水资源的影响.

如何科学地进行植被保护与修复工程，在改善生态环境的同时最大程度地维持水资源存量，减少水资源消耗是干旱半干旱地区面临的挑战[46]. 因此，干旱半干旱地区在进行植被修复时，首先应根据当地气候条件及生态退化程度划定生态修复区，明确生态修复的轻重缓急，针对退化程度不同的区域，依据区域气候特征制定不同的生态修复方案；其次，根据乔灌草植物的蒸散发与耗水特征，开展生态修复物种优化配置. 该研究表明，赤峰市在降水量增加的情况下，草地生态系统的蒸散发增长趋势渐缓，趋于稳定并接近降水量，单位面积草地生态系统生长季的耗水量比森林生态系统少0.18 t，因此草本植物更适用于低降水量区的植被修复. 根据降水量插值与蒸散发反演结果，2000年、2008年、2016年降水范围为200～250 m的地区，草地生态系统的蒸降差平均值为-35.51 mm，森林生态系统的蒸降差平均值为-79.97 mm；降水范围为250～300 mm的地区，草地生态系统的蒸降差平均值为-1.38 mm，森林生态系统的蒸降差平均值为-36.1 mm. 为了减少水分消耗，建议赤峰市在未来的植被建设中，首先，针对降水量低于300 mm的地区以草本植物修复为主；其次，优化种植密度，降低植物耗水，减缓干旱胁迫；最后，从政府管理层面做好生态调控修复对策，不应只将植被恢复作为唯一目标，而应关注整个区域生态系统的压力减缓与功能提升[47]. 在实现区域水资源合理利用的前提下，提升社会、经济效益，实现生态修复效益最大化.

通常情况下，地表蒸散发受气象因子和下垫面因子的双重影响. 该研究着重分析了在二者综合作用下赤峰市全域与森林、草地生态系统的蒸散发变化特征. 为了明确各类因子对蒸散发的影响程度，未来相关研究还需分别测算下垫面因子与气象因子对蒸散发的影响，以便更有针对性地开展植被修复工程. 由于赤峰市未来的降水特征具有不确定性，相关研究还需从树种、土壤等角度加强分析，以便为植被修复政策提供有力支撑.

4 结论

a) 2000年、2008年、2016年赤峰市生长季的蒸散量分别为440.86、452.76、474.34 mm，呈增加趋势. 不同生态系统的蒸散量排序为水体>森林>居民用地>农田>草地>沙漠. 在空间上，蒸散发高值区(>400 mm)逐渐由赤峰市北部的山地森林、草甸草原区转移至南部的山地森林、人工林、农田区，与降水量的空间变化相一致.

b) 自植被保护与修复工程开展以来，赤峰市森林生态系统的耗水量不断增加，2016年森林生态系统耗水量比2000年等面积的森林及其他生态系统增加了27.69×108t. 尽管降水量显著增加，但2016年森林生态系统水分亏缺量比2000年等面积的森林及其他生态系统增加了8.03×108t. 大规模植树造林加剧了赤峰市森林生态系统的干旱程度，使植被面临更加严峻的水分胁迫形势.

c) 在降水量增加的情况下，赤峰市草地生态系统蒸散量的增长速率较低，单位面积草地生态系统的生长季耗水量比森林生态系统减少了0.18 t，因此在综合考虑生态功能的前提下，生态修复要做好植被的优化配置，针对气候条件不同的区域合理设定林草修复面积.