研究冰川👩🏿‍🔬、氣候、植被對高山地區侵蝕和河流產沙模式的作用機製對深入理解區域地貌演化👷🏽‍♂️、生物多樣性保護及水-能源-糧食系統安全至關重要。然而👵，受限於大範圍-高精度的泥沙觀測數據的匱乏，加之高山流域復雜的侵蝕輸沙過程👨🏼‍🎤，目前對冰川、氣候、植被影響高山區河流產沙模式的機製認識尚不明確，難以為山區氣候變化適應對策的製訂以及水利工程高質量開發提供有效的科技支撐🧑‍✈️。

近日，意昂3体育官网環境科學與工程學院李東鋒課題組在Science Advances上發表論文，構建了一整套最系統和全面的青藏高原及周邊山區河流泥沙通量及環境因子數據庫📊🏌🏼‍♂️，涵蓋151條河流。該研究發現冰川在控製山區河流產沙過程中起主導作用🏞，闡明了冰川-氣候-植被對河流產沙模式影響的交互作用機製，揭示了降水對冰川侵蝕的非線性增強效應🧹👍🏻，以及植被對河流泥沙的“雙向”影響機理。例如🙍🏿‍♀️🧚🏽，在相對濕潤且植被覆蓋較好的青藏高原東部地區，河流產沙模數與植被覆蓋呈正相關關系🌯，而在相對幹旱且植被覆蓋較差的天山地區，河流產沙模數與植被覆蓋呈負相關關系🧒🏿。該研究指出，未來青藏高原及周邊山區的河流泥沙通量主要受冰川退縮、植被變綠和極端降水增加共同控製😽。

青藏高原及周邊山區河流產沙模數與冰川🫙、氣候和植被的關系

盡管河流產沙模數與流域冰川占比存在正相關關系👩🏽‍🎨，但未來的冰川退縮不太可能在短期內減少侵蝕和河流泥沙通量🏄🏽。相反，未來氣候暖濕化和冰川退縮會加劇近冰川區侵蝕（paraglacial erosion），導致山地地貌不穩定性增加和侵蝕性景觀面積擴大，從而進一步增加泥沙來源🧏🏿。河流泥沙通量增加可能會導致河道變遷更加頻繁、洪水災害加劇，並影響水利工程安全和河流生態系統穩定🛍️。這些發現為從生態系統整體性和流域系統性出發✋🏼，製訂高山區氣候適應性對策、解決區域水電開發的泥沙問題和保護生態環境提供了科學依據。

該研究得到了國家自然科學基金重大研究計劃集成項目（No. 92047303）、國家自然科學基金委創新研究群體項目（No. 51721006）🧑🏿‍🎄、國家自然科學基金面上項目（No. 52479055）的支持🐋。研究成果以“The competing controls of glaciers, precipitation and vegetation on high-mountain fluvial sediment yields”為題，於2024年11月27日在線發表於《科學·進展》（Science Advances）🔜。李東鋒為論文第一作者兼通訊作者👩🏼‍🏭，倪晉仁🧗🏿‍♀️、孫衛玲為論文主要合作者。

課題組在青藏高原河流泥沙研究領域的前期研究：

（1）Li, D.^*, Lu, X.^*, Overeem, I., Walling, D., Syvitski J., Kettner, A. J., Bookhagen B., Zhou, Y., & Zhang, T. (2021). Exceptional increases in fluvial sediment fluxes in a warmer and wetter High Mountain Asia. Science , 374(6567), 599—603.

（2）Li, D.^*, Lu X., Walling, D., Zhang, T., Steiner J. K., Wasson, R. J., Harrison S., Nepal S., Nie, Y., Immerzeel, W. W., Shugar, D., Koppes, M., Lane, S., Zeng, Z., Sun, X., Yegorov, A., & Bolch, T. (2022). High Mountain Asia hydropower systems threatened by climate-driven landscape instability. Nature Geoscience , 15, 520—530

（3）Zhang, T., Li, D.^*, East, A., Kettner, A., Best, J., Ni, J., Lu, X. (2023). Shifted sediment transport regimes by climate change and amplified hydrological variability in cryosphere-fed rivers. Science Advances , 9(45), eadi5019.