耦合RUSLE-OPGD框架揭示气候极端事件与土地利用变化对土壤侵蚀的交互影响

本文创新性地将修正通用土壤流失方程（RUSLE）与优化参数地理探测器（OPGD）模型耦合，系统揭示了1985-2020年东北黑土区土壤侵蚀时空演变规律。研究发现极端降水（PRCPTOT）与林地转出（forest-out）的交互作用对侵蚀空间分异解释力最强（q=0.575），凸显了植被退化与极端气候协同放大的侵蚀效应，为生态脆弱区土地退化机制解析提供了可移植的研究范式。

　　

^研究亮点

东北黑土区作为全球三大黑土带之一，其肥沃的腐殖质表层土支撑着国家农业命脉。然而持续高强度垦殖与极端气候事件频发导致近几十年侵蚀加剧，对粮食与生态安全构成严重威胁。

^{土壤侵蚀的时空演变及其驱动机制}

我们对1985-2020年东北地区土壤侵蚀的定量分析表明：年均土壤侵蚀模数为800.01吨/平方公里·年，2010年前维持高位后急剧下降，至2020年降幅达68.41%。重度至极重度侵蚀集中分布于吉林省、辽宁省及黑龙江省东部。土地利用动态与气候因子共同塑造了侵蚀空间分异格局，且具有显著时间异质性。其中湿润日总降水量（PRCPTOT）和林地转出（forest-out）影响最为突出，而林地转出与极端湿日降水（R99P）的交互作用产生最高解释力（q=0.575），该效应在2000年达到峰值后减弱，印证了植被流失会放大极端降水的侵蚀影响。

^结论

本研究通过耦合RUSLE模型与OPGD方法，解析了1985-2020年东北地区土壤侵蚀时空动态及主导驱动因子。尽管2010年前侵蚀强度持续高位，但后续十年出现68.41%的显著下降，表明生态修复措施存在延迟但显著的成效。空间上重度侵蚀集中于吉、辽及黑东地区。驱动力分析揭示人类活动与气候极端事件的协同效应主导了区域侵蚀格局，其中林地转出与极端降水（R99P）的交互作用最具解释力。研究成果为解析土地退化复合驱动机制提供了可移植框架，对生态敏感区侵蚀防治具有重要启示。