作为一个敏感的气候变化指标，全球多深度土壤水分在过去几十年间因气候变暖趋势而发生了显著变化。在此，本文综合研究了多深度土壤水分的时空演变格局，然后从气候和人类角度进行了归因分析，首次定量揭示了人文和自然因素对土壤水分演化的驱动水平。文章在加权融合ERA5-Land、MERRA-2、CFSR三种土壤水分数据产品的基础上，形成1980-2020年全球地表和根区月尺度0.1°分辨率土壤水分产品。研究基于99%统计显著性为开展实验，选取气温、降水、蒸散发、植被指数作为与土壤水分演化相关的气候驱动因素，选取灌溉用水、畜牧业用水、生活用水、发电用水、矿业用水和手工业用水作为与土壤水分演化相关的人类活动驱动因素。
研究结果表明，1980-2020年期间，地表和根区的土壤水分变化趋势呈现不平衡的状态。表层土壤呈现干燥和湿润趋势的百分比大致相当。然而，对于根区土壤来说，湿润趋势的比例明显高于干燥趋势。显著干燥的区域主要分布在适宜居住的地区，而明显湿润的区域通常位于气候恶劣的地区和热带湿润地区。利用随机森林模型的特征重要性指数、皮尔逊相关系数、最大互信息系数、斯皮尔曼等级相关系数和格兰杰因果关系进行的归因分析表明，气候和人为因素对土壤水分均有显著影响。具体而言，气温和蒸发分别是影响土壤水分季节变化和长期变化的主要气候因素。灌溉取水是上述六种人类活动中影响土壤水分变化的主要驱动力，而生活取水和电力取水在土壤水分波动中扮演着不可或缺的角色。此外，土壤水分同时对气候因素和人类取水活动产生深远的反馈作用。随着全球气温的升高，土壤水分时空尺度的变化将危及干化区域的粮食安全和可持续发展，因此，需要时刻关注重点区域（如：农牧区）土壤水分演化趋势，保障水资源供给安全。

土壤水分,时空演化,驱动力