黄土高原侵蚀性降水对植被恢复的响应及其水土保持效应

研究导读

        植被恢复通常被认为是水土保持的最有效措施之一。植被恢复对径流和土壤侵蚀的影响主要通过改变降水总量和侵蚀性降水实现。200 0年以来实施的“退耕还林（草）”极大地改变了黄土高原植被覆盖，结合各种工程实践（例如，淤地坝、梯田、平沟、鱼鳞坑），有效地减少了黄土高原的土壤侵蚀。理论上，根据一定的水沙关系，水沙负荷的减少应具有相似的幅度。但观察到的卫星数据并不支持这一点。这意味着有未知的物理机制驱动水土流失过程，这可能是当地的气候-植被通过陆地-大气相互作用动态反馈的结果。目前从陆地-大气耦合角度对植被恢复的水土保持效益的研究大多只考虑降水总量的变化，没有体现侵蚀性降水与植被恢复之间的响应机制及其对土壤保持的影响，可能会有失偏颇。该研究明确考虑大规模植被恢复后气候-植被如何反馈改变侵蚀性降水量，全面调查了黄土高原植被恢复对径流和产沙的联合变化的影响。  

  该研究强调了考虑黄土高原植被恢复后侵蚀性降水和植被之间的动态反馈对水土保持效益的重要性。除了由植被恢复导致的降水总量增加之外，研究还发现降水强度与频率的显著变化。即黄土高原轻、中度降水事件较频繁，侵蚀性降水事件较少。但是，由于详细的数据难以获取，如何分割植被恢复与工程措施对水土保持的贡献率仍是十分困难的。  

图文导读

Key Points:

? 植被恢复改变了区域水分循环，增加了总降水量，但降低了侵蚀性降雨发生的频率；

? 减少的侵蚀性降雨事件导致沉积物产量的减少率大于河川径流；

? 水土保持需考虑植被恢复与局地气候的双向反馈。

图 1 黄土高原长期侵蚀趋势（星号表示95%水平的统计学显著性）  

图 2 年降水总量模拟值  

 

图 3 （a）年侵蚀性降水频率和（b）长期趋势（即百分比变化）  

图 4 2000-2015年侵蚀性降水事件年频率（天/年）  

文章信息： Zhang, B., Tian, L., He, C., & He, X.. Response of erosive precipitation to vegetation restoration and its effect on soil and water conservation over China's Loess Plateau. 2023, Water Resources Research, 59, e2022WR033382.   

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