Page 37 - 2022年第53卷第10期

一层土壤十分接近，但是受作物生长的累积过程影响，ＳＭＡＰＩ（０～１０ｃｍ）与 ＣＷＡＰＩ不会在相同时刻达
到最值。从图 ３（ｂ）可以看出，ＳＭＡＰＩ（０～１０ｃｍ）在 ２００１年 ５月 ２０日达到 ２００１年 ５月的最小值－ ４８．４％，
而 ＣＷＡＰＩ在 ２００１年 ５月 ２８日达到最小值－ ４６．６％。两种干旱指数的最值时间不同主要与作物生长过
程对水分抑制响应存在一个累积过程有关，５月 ２０日较低的 ＳＭＡＰＩ并不会立刻对作物生长产生影响，
因为当天的作物生长状况同时还受前期的作物水分吸收影响。只有当较大的水分抑制持续一段时间
后，ＣＷＡＰＩ才会产生最小值。可见，由于 ＣＷＡＰＩ评价指标引入了作物根部的吸水规律和作物生长规
律，其农业干旱的评价结果较 ＳＭＡＰＩ更加合理。
通过上述分析可以看出，ＣＷＡＰＩ表征的农业干旱最严重的时间与 ＳＭＡＰＩ反映的最严重干旱时间
不一致，这与两种干旱指数的数据源不同和计算方式不同有关。ＳＭＡＰＩ基于土壤含水量计算得到，根
据土壤含水量与平均土壤含水量的差异得到干旱指数；ＣＷＡＰＩ基于作物需耗水量计算得到，采用最近
５０天的需耗水量差异的加权平均值得到干旱指数。因此，ＣＷＡＰＩ可直接反映作物的缺水状态和缺水
对作物生长的累积影响，而 ＳＭＡＰＩ只能体现作物所在的土壤环境是否干旱。
５．２ ＣＷＡＰＩ变化过程分析
５．２．１ 典型融合单元干旱指数变化过程 为说明作物比重和灌溉过程对农业干旱的影响，研究选取作
物比例为 ４３％和 ２９％的融合单元作为两种典型融合单元，分析这两种典型融合单元在考虑灌溉与不考
虑灌溉影响下的农业干旱指数变化过程，如图 ４、图 ５。研究中启用灌溉表示当土壤含水量低于某阈
值时通过灌溉使土壤含水量达到田间持水量，关闭灌溉表示灌溉水量为 ０。
在相同融合单元上，ＳＭＡＰＩ与 ＣＷＡＰＩ表征出的干旱程度不完全相同。在图 ４（ａ）中，２００１年 ９月
１日—２００１年 １２月 ３１日的 ＳＭＡＰＩ指数衡量的干旱程度比 ＣＷＡＰＩ指数衡量的干旱程度严重，因为冬
季没有作物种植就不存在农业干旱，而 ＣＷＡＰＩ指数考虑到作物的休耕期，所以就不会表征出旱情。
而 ２００１年冬季土壤确实较常年偏干，ＳＭＡＰＩ指数便会表征出一定的土壤干旱，但这只能说明作物所
在的环境发生干旱。因此 ＣＷＡＰＩ指数可以考虑到作物休耕对旱情评估的影响。

图 ４ ２００１年青口河上游流域较大作物比例融合单元干旱指数和水文要素过程线
在相同融合单元上，ＳＭＡＰＩ与 ＣＷＡＰＩ不仅表征出的干旱程度存在差异，而且指数的变化过程也
存在差异。由图 ４（ｂ）中可以看出在作物生育期内，土壤干旱指数 ＳＭＡＰＩ（０～４０ｃｍ）考虑灌溉后增加幅

１
— １ ７ ５ —