💡这项突破是什么?
中国科学院生态环境研究中心傅伯杰院士团队在人类活动对黄河流域的综合影响方面取得重要进展，相关成果发表于《自然综述：地球与环境》（Nature Reviews Earth & Environment）。
黄河流域是全球变化与人类活动耦合研究的关键区域，流域内人类活动与气候变化交织，深刻影响着流域水文、生态和社会经济过程。该研究系统梳理了黄河流域人类活动与水文、生态和社会经济过程的耦合关系，揭示了流域人水互馈回路结构的演变过程，提出了流域水资源管理的适应性对策。
气候变化与人类活动交织加剧了流域水文过程的复杂性。气候变化导致黄河流域降水格局改变，降水总量减少但极端降水事件增多，降水空间分布不均加剧，流域水资源总量减少且时空分布不均加剧。人类活动改变了流域水文循环过程，坝库、梯田等工程措施以及植被恢复等改变了流域产汇流过程，加剧了流域水文过程的复杂性（图1）。
图1. 黄河流域水文过程的时空分异
气候变化与人类活动交织加剧了流域生态系统的脆弱性。气候变化导致黄河流域植被生长季延长但生长速率下降，植被生产力下降但碳汇功能增强，植被类型转变但生态系统稳定性下降。人类活动改变了流域生态系统结构，土地利用变化、植被恢复等改变了流域生态系统结构，加剧了流域生态系统的脆弱性（图2）。
），威胁到了流域生态系统的稳定性和可持续性，在面对未来气候风险时将变得更加脆弱，其中植被恢复与降水间的互馈机制尚不明确。
图2. 黄河泥沙过程的时空分异
黄河输沙量大幅减少但也引发了新的挑战。黄河曾是世界上输沙量最大的河流，最大年输沙量一度超过16亿吨，坝库、梯田等工程措施以及退耕还林还草工程实施的植被恢复等使年均输沙量下降了90%以上（图2）。输沙量的下降使下游河床淤积抬升问题得到了明显缓解，但也导致下游引水工程普遍面临取水困难，三角洲部分区域转为蚀退，对生物多样性造成损害，这必然要求对冲沙水量和生态水量需求做出相应调整，上中游的水土保持和三角洲生态保护间平衡是大河流域共同面临的难题。
图3. 黄河流域的人口、经济发展与用水变化
重塑人水关系就是重塑人与自然的关系，黄河流域人口从20世纪50年代的1亿增长至目前1.26亿。1980年代以来，流域生产总值（GVA）年均增长 1.78%，用水需求增长 15.8%（图3）。论文提出了流域人水互馈回路结构的4个演变阶段：供给扩张回路（1960-1980 年）、资源约束回路（1980-2000 年）、综合治理回路（2000-2020 年）和未来韧性回路（展望），揭示了人类活动与流域水文系统间的动态耦合关系（图4）。
图4. 人水互馈回路结构及演变过程
面对这些挑战，黄河流域需加强对水资源储量进行动态监测，加深对人类与水文系统相互作用的理解，构建流域人水耦合模型；施行地表水与地下水联合管理、完善生态保护修复与补偿机制；稳定水通量、保护水存量，提升流域水资源管理适应性。
论文第一作者为北京师范大学王帅教授，傅伯杰院士为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金黄河重点专项项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s43017-025-00718-2
区域与城市生态安全全国重点实验室
