王愷文、劉小莽等在Science Advances發(fā)文揭示中國河川徑流下降現(xiàn)象及驅(qū)動機制
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河川徑流是人類可以直接利用的重要淡水資源，在全球氣候變化、陸地環(huán)境改變、人類活動加劇的背景下，徑流的形成與演化過程日益復(fù)雜。近年來，依托全球水文觀測網(wǎng)絡(luò)，已有研究在解析全球徑流變化及其驅(qū)動機制方面取得進展。然而，中國徑流的時空變化及其驅(qū)動機制仍不夠清晰。這一關(guān)鍵區(qū)域的缺失，制約了全球徑流變化研究的完整性。此外，徑流受氣候變化和波動、土地利用/覆蓋變化、人類涉水活動（取用水、引調(diào)水、水庫調(diào)節(jié)）等多重因素的復(fù)雜作用，定量解析各因素對徑流變化的影響仍面臨挑戰(zhàn)。
聚焦上述科學(xué)問題，研究團隊摘錄了1956-2016年覆蓋中國主要江河的1046個水文站多年平均徑流數(shù)據(jù)，揭示了過去六十年中國徑流的時空變化格局；進而耦合ISIMIP3a全球水文模型的情景模擬實驗，厘清了氣候變化和波動、土地利用/覆蓋變化、人類涉水活動對徑流變化的貢獻；通過辨析各驅(qū)動因素的人類可控程度，探討了中國徑流變化的潛在影響以及應(yīng)對變化的適應(yīng)性策略。
主要研究結(jié)果為：（1）1956-2016年中國河川徑流呈現(xiàn)普遍下降趨勢。研究采用的1046個水文站中，756個（約72%）觀測到徑流下降，且下降站點的空間分布與降水減少區(qū)、土地利用/覆蓋劇烈變化區(qū)以及水利工程密集建設(shè)區(qū)一致。（2）土地利用/覆蓋變化是全國徑流下降的主要因素，人類涉水活動加劇了下降趨勢。（3）土地利用/覆蓋變化主導(dǎo)了中國北方（除西北諸河）的徑流變化，氣候變化和波動主導(dǎo)了中國南方的徑流變化。
基于上述結(jié)果，研究進一步辨析了不同驅(qū)動因素人類可控性的差異，探討了應(yīng)對徑流變化的適應(yīng)性策略。氣候變化對徑流具有長期趨勢性影響，其有效控制依賴于全球協(xié)作下的溫室氣體減排；氣候波動會引發(fā)徑流的階段性變化，雖難以人為調(diào)控，仍需深入理解其規(guī)律以防范旱澇震蕩的影響。土地利用/覆蓋變化既包含變暖、大氣CO2濃度升高等人類間接影響，又包含土地利用變化等人類直接影響；前者可通過全球協(xié)作、后者可通過科學(xué)推進生態(tài)工程來進行調(diào)控。人類涉水活動具有高度可控性，應(yīng)通過優(yōu)化水利基礎(chǔ)設(shè)施布局與調(diào)控，適應(yīng)復(fù)雜的徑流演變格局。
研究獲得了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中國科協(xié)青年人才托舉工程等研究項目的資助。
論文通訊作者為劉小莽研究員，第一作者為王愷文助理研究員，合作者包括第一作者的博士后合作導(dǎo)師崔鵬院士和張揚建研究員，以及謝佳鑫博士、劉昌明院士、Simon N. Gosling教授。
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論文信息：Kaiwen Wang,Xiaomang Liu*,Peng Cui,Yangjian Zhang,Jiaxin Xie,Changming Liu,Simon N. Gosling. China’s nationwide streamflow decline driven by landscape changes and human interventions. Science Advances. 11,eadu8032 (2025). DOI:10.1126/sciadv.adu8032
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