考古发掘诱发的土壤侵蚀建模：基于QGeoWEPP的土耳其Resulo?lu土墩文化遗产景观评估及其保护意义

《Geoderma Regional》：Modeling archaeological excavation-induced soil erosion in cultural heritage landscapes: A QGeoWEPP-based assessment at the Resulo?lu Mound, Türkiye

本研究针对考古发掘对土壤侵蚀的影响，利用QGeoWEPP模型评估土耳其Resulo?lu土墩遗址的侵蚀变化，发现开挖扰动导致坡面稳定性破坏、侵蚀率短期内显著升高而后逐渐下降，为文化遗产和自然景观的可持续保护提供了科学依据和策略支持。

　　

在文化遗产保护与土地资源管理的交叉领域，考古发掘活动对周边环境尤其是土壤侵蚀过程的影响长期以来缺乏系统评估。位于土耳其北安纳托利亚的Resulo?lu土墩作为早期青铜时代III期（约公元前2300–2100年）的考古遗址，在2003至2019年间经历了大规模发掘，其地貌形态清晰显示出古代与近现代土壤侵蚀对景观的显著塑造作用。土壤侵蚀不仅威胁着遗址本体的完整性，还可能对周边放牧草地和农田生态系统产生连锁影响，进而波及当地社区的生计与文化遗产的可持续保存。在这一背景下，评估自然与人为因素对景观变化的交互作用，发展针对不可移动文化遗产的综合保护策略，成为一项迫切而具有深远意义的课题。

近日发表于《Geoderma Regional》的一项研究，通过跨学科方法融合空间显式建模与实地观测，系统分析了考古开挖对以放牧为主导的文化景观中径流与土壤侵蚀过程的影响。该研究依托QGIS平台的地理空间接口与Water Erosion Prediction Project（WEPP，水蚀预测项目）模型相结合，构建了QGeoWEPP建模框架，对开挖前后土壤侵蚀速率进行模拟与比较，并进一步提出了面向遗址及周边农业与牧场景观的系统性保护方案。

研究采用了以QGeoWEPP为核心的技术方法，依托地理信息系统（GIS）进行空间数据分析与模型参数化，选取八处坡面（包括两处未扰动的参考坡与六处受开挖扰动的坡面）以及主要作物田块作为研究对象，利用作物收获产量参数化模型中的水文与植物生长模块，从而实现对自然与人为干扰下侵蚀过程的动态模拟。

研究区域与模型设置

研究以Resulo?lu土墩及其周边景观为案例，通过DEM（数字高程模型）、土壤类型、土地利用和气象数据构建QGeoWEPP模型输入，模拟开挖前后的坡面径流与土壤流失响应。

开挖对坡面稳定性的影响

模拟结果显示，考古开挖显著破坏了原有坡面的稳定性，导致侵蚀速率在扰动后立即升高，尤其在开挖边坡及其邻近区域表现出较强的土壤流失。

侵蚀过程的时间动态

开挖后的侵蚀速率随时间呈现逐渐下降趋势，表明坡面系统具有一定的自我恢复能力，但短期内仍需要采取工程与生物措施缓解侵蚀风险。

作物管理与景观响应

作物田块的模拟表明，合理的作物管理可在一定程度上缓冲开挖带来的水文影响，作物覆盖与根系结构有助于减少径流与固持土壤。

保护策略与政策建议

基于模拟结果，研究提出了一体化保护计划，将文化遗产保护与周边牧区及农田的可持续管理相结合，并通过与地方政府合作推动保护政策的实施。

该研究得出结论，考古开挖对坡面稳定性和土壤侵蚀具有显著且持续的影响，开挖后立即出现侵蚀速率上升，随后随时间逐渐回落。这一过程不仅揭示了人为扰动对自然景观的短期与长期效应，也为文化遗产地的可持续管理提供了关键依据。通过QGeoWEPP模型的空间显式模拟，研究实现了对复杂自然-人为交互过程的量化评估，为制定针对不可移动文化遗产及其周边环境的保护策略奠定了科学基础。该项成果强调，在自然危害与气候变异加剧的背景下，跨学科合作与地方治理的结合是实现文化景观长期保存的重要路径。