畢吳瑕，翁白莎，王 旭，嚴(yán)登華，王夢珂，董寧澎

(1.中國水利水電科學(xué)研究院流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100038；2.北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院國家城市環(huán)境污染控制工程技術(shù)研究中心，北京 100037)

受氣候變化和人類活動的影響，全球極端天氣現(xiàn)象如干旱、洪澇等發(fā)生的頻率和強(qiáng)度持續(xù)增加，造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響[1-4]。原有的旱澇問題尚未完全解決，新型旱澇問題——旱澇急轉(zhuǎn)日漸凸顯。2018年肯尼亞發(fā)生了嚴(yán)重的旱澇急轉(zhuǎn)，導(dǎo)致近200人遇難，超過84.98 km2的農(nóng)田遭到破壞[5-7]。我國旱澇急轉(zhuǎn)多發(fā)生在南方，主要集中在長江流域、淮河流域以及西南地區(qū)等[8-10]。

針對旱澇急轉(zhuǎn)的研究開始于2006年，旱澇急轉(zhuǎn)是指某一地區(qū)/流域前期持續(xù)偏旱，突遇集中強(qiáng)降雨，導(dǎo)致河水陡漲、農(nóng)田澇漬，短時間內(nèi)干旱和洪澇事件交替出現(xiàn)的一種極端水文事件[11]。不同于干濕交替，旱澇急轉(zhuǎn)對干旱和洪澇程度均有閾值要求，且二者之間轉(zhuǎn)換迅速。旱澇急轉(zhuǎn)的發(fā)生受很多因素影響，如全球氣候變化、大氣環(huán)流、地區(qū)排澇水平等孕災(zāi)要素以及作物種類和生育期等成災(zāi)要素[12-14]。作為旱澇災(zāi)害中的一種特殊天氣現(xiàn)象，旱澇急轉(zhuǎn)近年來廣發(fā)、頻發(fā)，嚴(yán)重威脅到水安全和糧食安全。旱澇急轉(zhuǎn)災(zāi)害不僅影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也將直接影響到流域污染物在環(huán)境介質(zhì)中的存在(形態(tài)與水平)、化學(xué)特性、遷移、轉(zhuǎn)化、積累過程，最終改變流域地表水環(huán)境質(zhì)量。因此旱澇急轉(zhuǎn)問題日益成為氣象、水文、農(nóng)業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

國內(nèi)外有關(guān)旱澇急轉(zhuǎn)的研究日漸增多，但尚未見利用知識圖譜等文獻(xiàn)計(jì)量分析方法對旱澇急轉(zhuǎn)研究狀況做系統(tǒng)深入的報道。本文采用文獻(xiàn)計(jì)量分析[15-16]方法，系統(tǒng)梳理旱澇急轉(zhuǎn)研究領(lǐng)域已有研究成果，并通過可視化分析方法生成形象直觀的知識圖譜，以期揭示該領(lǐng)域研究的動態(tài)發(fā)展規(guī)律并展望未來研究方向，為流域/區(qū)域旱澇急轉(zhuǎn)災(zāi)害的理論研究與實(shí)踐提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究方法和數(shù)據(jù)資源

CiteSpace是在科學(xué)計(jì)量學(xué)、數(shù)據(jù)可視化背景下逐漸發(fā)展起來的引文可視化分析軟件，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)界得到廣泛應(yīng)用，將通過此類方法分析得到的可視化圖形稱為科學(xué)知識圖譜。本研究基于CiteSpace可視化軟件[17]，通過數(shù)據(jù)挖掘與分析、科學(xué)計(jì)量與圖譜繪制等手段，可視化地展現(xiàn)旱澇急轉(zhuǎn)的研究現(xiàn)狀和趨勢。以旱澇急轉(zhuǎn)為條件，檢索2006—2019年中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫成果，經(jīng)過排除、合并相同成果，獲得了共計(jì)119篇文獻(xiàn)；以旱澇急轉(zhuǎn)英文表達(dá)方式drought-flood abrupt alternation、 sudden turn of drought and flood、 occurrence of droughts and floods、 sudden changing from drought to waterlogging等為條件，檢索2006—2019年Web of Science(WOS)核心合集成果，篩選后共獲得了21篇文獻(xiàn)。對所檢索的中英文文獻(xiàn)的數(shù)量、研究機(jī)構(gòu)、代表作者和關(guān)鍵詞等進(jìn)行分析，以揭示旱澇急轉(zhuǎn)研究進(jìn)展及潛在問題。

2 文獻(xiàn)計(jì)量分析

2.1 文獻(xiàn)數(shù)量

2006—2019年的文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(表1)顯示，研究旱澇急轉(zhuǎn)的中英文文獻(xiàn)數(shù)量隨著時間變化基本呈增加趨勢，中文文獻(xiàn)數(shù)量顯著高于英文文獻(xiàn)數(shù)量，但中英文文獻(xiàn)數(shù)量變化特征存在一定的差異。

表1 2006—2019年旱澇急轉(zhuǎn)研究文獻(xiàn)數(shù)量

2006—2019年CNKI中收錄的旱澇急轉(zhuǎn)研究文獻(xiàn)數(shù)量呈波動上升趨勢，可劃分為2006—2010年、2011—2015年以及2016—2019年3個階段。其中，2006—2010年為萌芽階段，該階段研究成果較少，平均為2.6篇/a；2011—2015年為迅速增長階段，平均文獻(xiàn)數(shù)量為13.4篇/a；2016—2019年為穩(wěn)定增長階段，平均文獻(xiàn)數(shù)量為9.75篇/a。文獻(xiàn)數(shù)量在2011年較2010年激增，可能與2011年長江中下游地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重旱澇急轉(zhuǎn)事件有關(guān)。

2006—2019年WOS中收錄的旱澇急轉(zhuǎn)研究文獻(xiàn)數(shù)量呈增加態(tài)勢，可劃分為2006—2015年和2016—2019年2個階段。其中，2006—2015年為萌芽階段，該階段研究成果較少，僅在2006年和2013年各有1篇文獻(xiàn)；2016—2019年為迅速增長階段，平均文獻(xiàn)數(shù)量為4.75篇/a，尤其是2019年，文獻(xiàn)數(shù)量占總英文文獻(xiàn)數(shù)量的57.1%。說明2016年以來旱澇急轉(zhuǎn)研究逐步走向國際。

2.2 研究機(jī)構(gòu)

WOS檢索到的旱澇急轉(zhuǎn)研究的文獻(xiàn)中研究機(jī)構(gòu)主要集中在中國，有少量研究與加拿大和泰國的研究機(jī)構(gòu)合作，最主要的研究機(jī)構(gòu)有Chinese Academy of Science(中國科學(xué)院)、China Institute of Water Resources and Hydropower Research(中國水利水電科學(xué)研究院)、Wuhan University(武漢大學(xué))和Hohai University(河海大學(xué))等。CNKI檢索到的旱澇急轉(zhuǎn)文獻(xiàn)的研究機(jī)構(gòu)主要有武漢大學(xué)、安徽省氣候中心、江西省作物生理生態(tài)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、貴州水利科學(xué)研究院、華北水利水電大學(xué)和河海大學(xué)等(圖1)。

2.3 代表作者

圖2顯示，WOS檢索文獻(xiàn)中代表作者團(tuán)隊(duì)主要有HU Tiesong(胡鐵松)團(tuán)隊(duì)、YUAN Yijie(袁義杰)團(tuán)隊(duì)、YAN Denghua(嚴(yán)登華)、HE Haohua(賀浩華)團(tuán)隊(duì)等。CNKI檢索文獻(xiàn)中代表作者團(tuán)隊(duì)有賀浩華團(tuán)隊(duì)、封國林團(tuán)隊(duì)、丁小俊團(tuán)隊(duì)、慎東方團(tuán)隊(duì)、胡鐵松團(tuán)隊(duì)、王浩團(tuán)隊(duì)、吳志偉團(tuán)隊(duì)等。

(a) WOS核心合集

(b) CNKI數(shù)據(jù)庫

(a) WOS核心合集

(b) CNKI數(shù)據(jù)庫

2.4 關(guān)鍵詞

根據(jù)可視化分析結(jié)果(圖3)可知，WOS檢索文獻(xiàn)中出現(xiàn)的關(guān)鍵詞主要有climate change(氣候變化)、precipitation/rainfall(降水/降雨)、river basin(流域)、spatial pattern(空間分布)、China(中國)、ENSO(厄爾尼諾)、cross wavelet transform(交叉小波變換)等；CNKI檢索文獻(xiàn)中出現(xiàn)的關(guān)鍵詞主要有長江中下游地區(qū)、淮河流域、水稻、成因、趨勢分析、應(yīng)對措施、大氣環(huán)流、副熱帶高壓、拉尼娜(La Nia)等?？梢?，當(dāng)前針對旱澇急轉(zhuǎn)的研究主要集中在判別方法、成因分析、演變特征、災(zāi)害損害等方面。

3 旱澇急轉(zhuǎn)研究進(jìn)展

3.1 旱澇急轉(zhuǎn)事件判別方法

旱澇急轉(zhuǎn)事件的判別方法主要有長、短周期旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)法、日尺度旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)法、基于旱澇指數(shù)的旱澇急轉(zhuǎn)評價。

3.1.1長、短周期旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)

僅以努爾哈赤的童年經(jīng)歷為例，據(jù)史料記載，努爾哈赤出生在一個沒落的奴隸主家庭，但他的童年生活并不幸福。他十歲喪母，繼母納喇氏時常虐待他和三個弟妹。為謀生計(jì)，努爾哈赤自少年時代起，就時常上山打獵、挖人參、采松子，拿到撫順馬市上交易，維持生活，補(bǔ)貼家用。從努爾哈赤娶妻生子年代及相關(guān)歷史記載分析，努爾哈赤在12歲至18歲之間離家在外，獨(dú)自闖蕩。關(guān)于努爾哈赤在外闖蕩的這段經(jīng)歷，史料中并沒有明確記錄。這段經(jīng)歷不僅對努爾哈赤日后勇武堅(jiān)韌的品格、精明能干的頭腦以及統(tǒng)一部落的偉業(yè)產(chǎn)生直接而重要的影響，同時還給民間口承敘事留下了巨大的講述可能和講述空間。

長、短周期旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)由吳志偉等[11,18]提出，是國內(nèi)定量評價流域/地區(qū)旱澇急轉(zhuǎn)事件的常用方法。長、短周期旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)值大于1時，表明該流域/地區(qū)旱澇急轉(zhuǎn)事件是“旱轉(zhuǎn)澇”類型；長、短周期旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)小于-1時，則是“澇轉(zhuǎn)旱”類型。不同研究區(qū)域基于此規(guī)則，結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況采用相應(yīng)的旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)并調(diào)整權(quán)重系數(shù)。長、短周期旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)為定量研究旱澇急轉(zhuǎn)事件奠定了基礎(chǔ)，但其無法識別旱澇急轉(zhuǎn)事件發(fā)生的時間節(jié)點(diǎn)，且默認(rèn)將旱澇急轉(zhuǎn)發(fā)生的時間定為夏季，該評價方法并未很好體現(xiàn)旱澇急轉(zhuǎn)事件的發(fā)生過程。

(a) WOS核心合集

(b) CNKI數(shù)據(jù)庫

3.1.2日尺度旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)

日尺度旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)是基于長周期旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)，同時考慮旱、澇和急轉(zhuǎn)程度3個因素的日尺度評價指標(biāo)[10]。該方法彌補(bǔ)了長、短周期旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)以月或旬為時間尺度可能使旱澇發(fā)生中和的缺陷，并考慮了急轉(zhuǎn)程度，對旱澇急轉(zhuǎn)事件的篩選更加全面。

3.1.3基于旱澇指數(shù)的旱澇急轉(zhuǎn)評價

基于降水指數(shù)的旱澇評價中，旱澇指數(shù)主要包括標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)、Palmer旱度模式和降水距平百分率等。程智等[19]以SPI指數(shù)重新定義旱澇急轉(zhuǎn)，認(rèn)為依據(jù)SPI指數(shù)，連續(xù)20 d以上為干旱，并在10 d內(nèi)迅速轉(zhuǎn)澇，則發(fā)生旱澇急轉(zhuǎn)。該方法將時間尺度精確到日尺度，可分析區(qū)域性事件。熊威[20]基于改進(jìn)的Palmer旱度模式，分析了四湖流域旱澇急轉(zhuǎn)特征。此方法未探討土壤水分和地表徑流過程，與田間實(shí)際情況有一定出入。張屏等[21]給出了旱澇急轉(zhuǎn)的判別標(biāo)準(zhǔn)，即日(或過程)降水量達(dá)到小澇以上標(biāo)準(zhǔn)，且澇災(zāi)出現(xiàn)前至少40 d的平均降水距平百分率小于-60%。該方法首次定義了旱澇急轉(zhuǎn)中旱和澇的標(biāo)準(zhǔn)并提供篩選標(biāo)準(zhǔn)，但定義仍較籠統(tǒng)。王勝等[22]采用旬降水距平百分率指數(shù)定義并分析了淮北地區(qū)旱澇急轉(zhuǎn)季節(jié)演變特征，此方法適用于流域范圍，也可應(yīng)用于大尺度范圍，但不適合站點(diǎn)數(shù)少的地區(qū)，且時間尺度精確到旬尺度，仍不能很好體現(xiàn)急轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

黃茹[23]以連續(xù)無雨日和降水入滲系數(shù)來判別旱澇急轉(zhuǎn)事件，并將旱澇急轉(zhuǎn)等級劃分為9類，但未闡明如何將該方法應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。陳燦等[24]綜合考慮氣象、土壤水動力學(xué)和作物需水等過程，提出旱澇急轉(zhuǎn)評價方法，該方法將理論與生產(chǎn)實(shí)踐很好地結(jié)合，但其主要針對水稻，不確定該方法是否適用于其他農(nóng)作物。Bi等[25]綜合氣象、土壤水和農(nóng)業(yè)方面指標(biāo)，采用日尺度來判別流域/地區(qū)旱澇急轉(zhuǎn)事件并劃分等級，該方法結(jié)合理論和生產(chǎn)實(shí)踐，適用于多種農(nóng)作物，但仍需進(jìn)一步強(qiáng)化對急轉(zhuǎn)的判別。

未來亟須綜合考慮土壤水和作物需水，進(jìn)一步強(qiáng)化和完善旱澇急轉(zhuǎn)判別方法?，F(xiàn)有的旱澇急轉(zhuǎn)事件判別方法大多針對年內(nèi)季節(jié)性旱澇急轉(zhuǎn)，未來可考慮提出長時間序列的旱澇急轉(zhuǎn)事件判別方法。

3.2 旱澇急轉(zhuǎn)事件成因分析

針對長江中下游地區(qū)旱澇急轉(zhuǎn)事件，Wu等[26-28]研究結(jié)果表明，長江中下游地區(qū)旱澇急轉(zhuǎn)事件主要受到西北太平洋副熱帶高壓等大氣環(huán)流形勢及暖濕氣流向北輸送異常耦合作用的影響。沈柏竹等[29-35]采用統(tǒng)計(jì)方法對旱澇急轉(zhuǎn)事件與大尺度環(huán)流、海溫異常、低頻環(huán)流等相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析，得出氣象條件變化是重要驅(qū)動因素的結(jié)論。

針對淮河流域旱澇急轉(zhuǎn)事件，徐敏等[36]基于1960—2007年逐日降水資料篩選出淮河流域夏季旱澇急轉(zhuǎn)事件，并進(jìn)行低頻振蕩特征分析后得出，造成旱澇急轉(zhuǎn)的環(huán)流成因是歐亞中高緯度高度場、經(jīng)向風(fēng)場的低頻位相在少雨、多雨期呈相反緯向分布。唐明等[37]認(rèn)為造成沿淮、淮北地區(qū)旱澇急轉(zhuǎn)問題的主要原因是未能解決區(qū)域易澇特性與其排澇能力、易旱特性與其抗旱能力之間的矛盾。

針對其他地區(qū)旱澇急轉(zhuǎn)事件，何慧等[38]基于美國國家環(huán)境預(yù)報中心/美國國家大氣研究中心(NCEP/NCAR)資料分析了2013年廣西夏季旱澇急轉(zhuǎn)事件的環(huán)流特征，得出以下結(jié)論：大氣環(huán)流發(fā)生調(diào)整，熱帶輻合帶隨之北移、在緬甸-華南-菲律賓北側(cè)穩(wěn)定維持，臺風(fēng)持續(xù)影響廣西，進(jìn)而發(fā)生旱澇急轉(zhuǎn)。時興合等[39]對青海北部1961—2013年春季旱澇急轉(zhuǎn)的主要特征進(jìn)行研究，結(jié)果表明，旱澇急轉(zhuǎn)與前期高原加熱場偏強(qiáng)以及春夏過渡時間提前有關(guān)。孫小婷等[40]基于對西南夏季旱澇急轉(zhuǎn)的分析，發(fā)現(xiàn)“旱轉(zhuǎn)澇”年和“澇轉(zhuǎn)旱”年西太平洋副熱帶高壓與來自孟加拉灣和南海的水汽輸送均有異常，且規(guī)律恰好相反。張玉琴等[41]分析了1960—2015年華南春末初夏和盛夏“旱轉(zhuǎn)澇”事件，結(jié)果表明，西太平洋副熱帶高壓、孟加拉灣南支槽和低層水汽輸送有明顯異常。Yu等[42]研究表明，黃土高原旱澇同步與太陽活動有關(guān)。

現(xiàn)有旱澇急轉(zhuǎn)事件成因分析多集中于國內(nèi)流域/地區(qū)尺度，未來可考慮分析國外旱澇急轉(zhuǎn)事件發(fā)生誘因，如明確報道過有旱澇急轉(zhuǎn)事件發(fā)生的肯尼亞等地區(qū)，從全國尺度甚至全球尺度考慮旱澇急轉(zhuǎn)事件成因。

3.3 旱澇急轉(zhuǎn)事件演變特征

我國南部和中東部地區(qū)/流域是旱澇急轉(zhuǎn)事件的易發(fā)、重發(fā)區(qū)，且呈現(xiàn)出不同的演變特征。程智等[19]對1960—2011年間長江中下游水資源二級分區(qū)的典型旱澇急轉(zhuǎn)事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出，該地區(qū)典型旱澇急轉(zhuǎn)事件約10年一遇，干流旱澇急轉(zhuǎn)事件強(qiáng)度更大。Li等[43]基于1959—2009年鄱陽湖逐日入湖水量分析4—7月旱澇急轉(zhuǎn)規(guī)律，結(jié)果表明，“旱轉(zhuǎn)澇”和“澇轉(zhuǎn)旱”的交替循環(huán)過程長期存在，且交替頻次漸增。吳志偉等[44]統(tǒng)計(jì)了我國華南地區(qū)夏季強(qiáng)旱澇并存(drought and flood coexisting, DFC)、旱澇急轉(zhuǎn)事件的氣候特征，結(jié)果表明，強(qiáng)DFC易旱且易澇，而弱DFC相反。孫鵬等[45]依據(jù)1956—2009年東江流域的月降水量資料分析了汛期長、短周期旱澇急轉(zhuǎn)事件演變特征，結(jié)果表明，中上游地區(qū)大多呈現(xiàn)“旱轉(zhuǎn)澇”趨勢，下游和三角地區(qū)有“澇轉(zhuǎn)旱”趨勢。張效武等[46]對安徽省旱澇急轉(zhuǎn)事件發(fā)生規(guī)律進(jìn)行分析，認(rèn)為旱澇急轉(zhuǎn)事件一般在6月中下旬至7月底之間發(fā)生，且全省都可能發(fā)生，以沿淮、淮北地區(qū)和大別山區(qū)最為突出。程智等[47]分析得出，淮河流域1960—2009年間旱澇急轉(zhuǎn)事件約為4年一遇，流域上游和南部地區(qū)為旱澇急轉(zhuǎn)頻次和降水強(qiáng)度的極值區(qū)，年代際演變呈現(xiàn)出先減少后增加的趨勢。張水鋒等[48]基于吳家渡水文監(jiān)測站1950—2007年月徑流量資料分析淮河流域汛期旱澇急轉(zhuǎn)現(xiàn)象，結(jié)果表明，長、短周期旱澇急轉(zhuǎn)頻次不斷減少，但2000年之后汛期長周期“旱轉(zhuǎn)澇”、6—7月短周期“旱轉(zhuǎn)澇”逐漸增加。Fan等[49]基于旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)(dry-wet abrupt alternation index，DWAAI)計(jì)算1968—2017年間貴州省旱澇急轉(zhuǎn)特征，結(jié)果顯示，貴州省旱澇急轉(zhuǎn)主要發(fā)生在4—10月，春季和夏季發(fā)生頻次逐年增加，秋季減??；空間上發(fā)生頻次從東向西遞減。Zhang等[50-51]采用長周期旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)(long-cycle drought-flood abrupt alteration index， LDFAI)和短周期旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)(short-cycle drought-flood abrupt alteration index， SDFAI)等方法分析貴州煙草生長期旱澇急轉(zhuǎn)事件，結(jié)果表明，旱澇急轉(zhuǎn)事件在煙草成熟期發(fā)生率高。岳楊[52]采用LDFAI和SDFAI指數(shù)計(jì)算得出鞍山1964—2018年長周期旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)下降。

現(xiàn)有旱澇急轉(zhuǎn)事件演變特征分析多集中于國內(nèi)流域/區(qū)域尺度，未來可考慮分析國外長周期旱澇急轉(zhuǎn)事件演變特征，如發(fā)生過旱澇急轉(zhuǎn)事件的肯尼亞等地區(qū)。

3.4 旱澇急轉(zhuǎn)事件災(zāi)害損害

當(dāng)前，旱澇急轉(zhuǎn)事件產(chǎn)生的災(zāi)害損害研究主要集中在對農(nóng)作物生理特性、產(chǎn)量以及生態(tài)環(huán)境等方面的研究。袁靜等[53]基于測桶試驗(yàn)分析旱澇急轉(zhuǎn)對水稻拔節(jié)孕穗期生理特性的影響，研究表明，水稻葉片的光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度在旱澇急轉(zhuǎn)淹澇處理后均得以恢復(fù)；這些指標(biāo)在重度淹澇時呈下降趨勢，輕度淹澇后期反而上升。郭相平等[54]采用測桶試驗(yàn)研究了水稻分蘗期旱澇急轉(zhuǎn)前后的光合特性和生理活性，結(jié)果表明，旱后輕澇處理有利于根系活力的提高，表現(xiàn)出超補(bǔ)償效應(yīng)，而旱后重澇處理的根系活力則顯著降低。鄧艷等[55]采用室內(nèi)模擬試驗(yàn)分析了旱澇急轉(zhuǎn)事件對雙季雜交稻生理特性的影響，結(jié)果表明，旱澇交替脅迫初期，水稻凈光合作用、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度均下降，而酶活性上升，脅迫結(jié)束后均緩慢恢復(fù)至正常水平。Zhu等[56]通過田間試驗(yàn)得出，旱澇急轉(zhuǎn)會抑制水稻的光合作用。周西等[57]基于先旱后澇處理對不同花生品種生理、生化指標(biāo)影響的分析得出，一定強(qiáng)度的旱或澇脅迫均能提高花生葉片的抗氧化酶活性，復(fù)水后活性恢復(fù)對照水平。GAO等[58-59]通過2016和2017年田間試驗(yàn)得出，旱澇急轉(zhuǎn)條件下水稻產(chǎn)量減產(chǎn)13%～30%，其中，重旱重澇組合下減產(chǎn)最為嚴(yán)重；對比單一干旱/洪澇處理，旱澇急轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)澇階段能補(bǔ)償旱期減產(chǎn)作用。熊強(qiáng)強(qiáng)等[60-61]通過桶栽試驗(yàn)得出，超級雜交早稻分蘗期和幼穗分化期發(fā)生旱澇急轉(zhuǎn)使產(chǎn)量分別下降30%和43%。Bi等[62]通過田間試驗(yàn)得出，不同旱澇急轉(zhuǎn)情景下，夏玉米產(chǎn)量減產(chǎn)14%～38%，旱澇急轉(zhuǎn)等級越高，減產(chǎn)越嚴(yán)重。邢棟等[63]基于徑流小區(qū)試驗(yàn)得出，旱澇急轉(zhuǎn)下紅壤坡地地表徑流和地下30 cm土壤層出流中，磷流失呈現(xiàn)先增大后減小最終趨于穩(wěn)定的趨勢。胡利民等[64]分析了2011年旱澇急轉(zhuǎn)事件對長江口表層沉積物地球化學(xué)特性的影響，結(jié)果表明，旱澇急轉(zhuǎn)前后其空間分布差異性變化不大。Tian等[65]基于環(huán)境遙感衛(wèi)星分析了我國長江流域旱澇急轉(zhuǎn)事件對濕地大小的影響，結(jié)果表明，研究區(qū)濕地大小變化趨勢與該區(qū)域SPI的變化及其空間變異性相似。此外，Ji等[66]評估了淮北流域旱澇急轉(zhuǎn)災(zāi)害閾值。牛建利等[67]以巢湖市槐林鎮(zhèn)為例，開展2010年秋季到2011夏季長江流域旱澇急轉(zhuǎn)事件對“三產(chǎn)”影響的研究，結(jié)果表明，旱澇急轉(zhuǎn)事件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響最為嚴(yán)重，而對第二、第三產(chǎn)業(yè)基本無影響，但會產(chǎn)生生活用水不足，以及巢湖水位下降等生態(tài)問題。Bi等[68]在皖北平原開展田間模擬試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)旱澇急轉(zhuǎn)下土壤磷素流失主要通過泥沙輸送和地下水淋洗途徑對水環(huán)境造成污染。

旱澇急轉(zhuǎn)對農(nóng)作物生理特征、產(chǎn)量的影響等方面研究較為成熟，旱澇急轉(zhuǎn)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)方面的研究尚處于起步階段。未來可考慮深入剖析旱澇急轉(zhuǎn)對土壤-作物單元及生態(tài)環(huán)境的影響機(jī)理。

4 研究展望

旱澇急轉(zhuǎn)的中英文文獻(xiàn)近些年整體呈增加趨勢，且英文文獻(xiàn)近5年迅速增長；旱澇急轉(zhuǎn)研究文獻(xiàn)產(chǎn)出和代表性團(tuán)隊(duì)主要集中在中國；當(dāng)前旱澇急轉(zhuǎn)研究主要集中在判別方法、成因分析、演變特征、災(zāi)害損害等方面?；谘芯楷F(xiàn)狀，未來亟須開展以下研究：

a.參考現(xiàn)有的針對季節(jié)性旱澇急轉(zhuǎn)的判別方法，綜合考慮土壤水和作物需水等提出針對長時間序列(如年尺度)巨災(zāi)的旱澇急轉(zhuǎn)判別方法，并量化急轉(zhuǎn)程度。

b.關(guān)注國外旱澇急轉(zhuǎn)事件，考慮從全球尺度分析不同時間尺度(季節(jié)性、多年)旱澇急轉(zhuǎn)事件成因及演變特征。

c.研究土壤微生物和作物內(nèi)生菌群落代謝功能，結(jié)合理化指標(biāo)變化規(guī)律，深入剖析旱澇急轉(zhuǎn)對土壤-作物單元及生態(tài)環(huán)境的影響機(jī)理。