针对落石活动的特定区域控制措施：以比利牛斯山脉南北两侧的案例研究为例

《Geomorphology》：Site-specific controls on rockfall activity: A case of study from north and south faces on the Pyrenees

气候变化对比斯卡诺山脉南北坡岩崩活动的影响研究基于树轮分析和激光扫描技术，揭示冻融循环和强降水是主要触发因素，植被覆盖和岩性差异显著调节岩崩频率。

　　在山区环境中，岩石崩落是一种重要的自然地质灾害，其发生频率和规模通常受到多种因素的影响。随着全球气候变化的加剧，岩石崩落的动态变化和触发机制正变得愈发复杂。因此，理解这些变化对于制定有效的灾害应对策略、保护基础设施和提升公众安全具有重要意义。本研究聚焦于岩石崩落的过去发生频率重建，特别是其与气候因素之间的关系，以期揭示在不同地貌条件下岩石崩落的时空特征。

研究选择了法国的Artouste森林和西班牙的Pineta山谷作为两个典型地点，分别代表北坡和南坡的山地环境。这两个地点都位于比利牛斯山脉，但它们的气候条件、地形特征以及植被覆盖存在显著差异。北坡通常具有更高的湿度和更频繁的冻融循环，而南坡则更容易受到极端降水事件的影响。这种对比为分析气候如何影响岩石崩落提供了理想条件。研究通过采集和分析261个年轮样本，来自142棵受到不同强度岩石崩落影响的树木，涵盖了四个不同暴露度和植被密度的样地。这些树木包括欧洲山毛榉（*Abies alba* Mill.）和欧洲栗树（*Fagus sylvatica* L.），它们的树皮较薄，有助于识别过去的崩落痕迹。

研究采用条件影响概率法（CIP方法）重建了自20世纪初以来的岩石崩落率（Rockfall Rate, RRt）。该方法基于树木年轮中记录的生长异常，如树皮疤痕、倾斜的树干、反应木、突然的生长变化和创伤树脂管等，以确定岩石崩落事件的时间点。通过这种方法，研究团队能够以年度精度重建岩石崩落事件的发生频率，并进一步分析其与气候条件之间的关系。同时，研究使用地面激光扫描（Terrestrial Laser Scanning, TLS）技术对岩石块的大小进行精确测量，并确定树木在坡面的具体位置，从而提高研究的准确性。

研究还结合了高分辨率的气候数据，包括每日温度和降水记录，分析了气候因素如何影响岩石崩落的发生。研究团队采用统计方法，如斯皮尔曼相关分析和线性混合效应模型（Linear Mixed-Effects Models, LMMs），来识别关键的气候-岩石崩落关系。结果显示，北坡的岩石崩落活动更为频繁，主要与秋季的冻融循环密切相关。相比之下，南坡的岩石崩落活动较少，但受到春季和秋季的冻融循环以及强降水事件（>20毫米/天）的共同影响，尤其是在植被覆盖较少的样地。这一发现表明，局部环境条件如崩落区的岩性、坡面暴露度和植被密度在调节岩石崩落对气候触发因素的敏感性方面起着重要作用。

此外，研究还强调了岩石崩落活动的复杂性。在不同的地质和气候条件下，岩石崩落的触发机制存在显著差异。例如，在某些区域，岩石崩落可能主要由地质结构的不稳定性引发，而在其他区域，气候变化可能成为主要的驱动因素。这种差异使得对岩石崩落活动进行统一预测和管理变得困难。因此，研究团队提出，应基于具体地点的特征进行灾害评估，以提高预测的准确性。

在岩石崩落的分析中，区分两个关键指标非常重要：（i）崩落频率，即从不稳定区域发生崩落事件的频率；（ii）通过频率，即这些事件在运输区域中到达指定位置的频率。虽然触发因素直接影响崩落频率，但观测方法如年轮分析通常测量的是通过频率。因此，本研究更关注通过频率的重建，以推断崩落频率的驱动因素。

研究结果提供了关于过去和近期岩石崩落动态及其气候驱动因素的新见解。这不仅有助于理解比利牛斯山脉中岩石崩落与气候变化之间的关系，还为预测未来气候变化对地质灾害的影响提供了基础。通过这种研究，可以更好地评估在不同气候条件下岩石崩落的风险，并为制定适应性管理措施提供科学依据。

研究团队还讨论了岩石崩落重建方法的可靠性问题。在缺乏长期仪器记录或历史文档的地区，年轮分析提供了一种强大的自然档案，能够以年度精度重建过去的岩石崩落活动。然而，这种方法的准确性依赖于多个因素，包括树木的生长条件、树皮的完整性以及气候触发因素的强度。因此，研究团队在重建过程中特别关注这些因素，并通过多样的数据来源和分析方法来提高研究的可靠性。

在比利牛斯山脉这样的中高海拔地区，气候变化对岩石崩落的影响尤为显著。研究发现，气候触发因素如冻融循环和极端降水事件在不同坡向和植被覆盖条件下对岩石崩落活动的影响存在差异。例如，在北坡，由于较高的湿度和频繁的冻融循环，岩石崩落活动主要与这些气候条件相关；而在南坡，由于植被覆盖较少，极端降水事件对岩石崩落的影响更为明显。这种差异表明，岩石崩落活动不仅受到全球气候变化的影响，还受到局部环境条件的调节。

研究还强调了岩石崩落活动的时空差异。在不同的地理区域和地貌条件下，岩石崩落的发生频率和规模存在显著变化。例如，在某些区域，岩石崩落可能主要发生在特定的季节，而在另一些区域，岩石崩落可能全年都有发生。这种差异使得对岩石崩落活动进行统一评估和管理变得困难。因此，研究团队建议，应基于具体地点的特征进行灾害评估，以提高预测的准确性。

此外，研究还探讨了岩石崩落活动对人类社会和基础设施的影响。在山区，岩石崩落不仅改变了地貌，还对人类生命和财产安全构成威胁。因此，了解岩石崩落活动的动态变化和触发机制对于制定有效的灾害预防和应对措施至关重要。通过本研究，可以更好地评估在不同气候条件下岩石崩落的风险，并为制定适应性管理措施提供科学依据。

研究团队还提到，尽管已有大量研究利用年轮分析来重建岩石崩落事件，但这些研究大多集中在中欧的山区，如阿尔卑斯山脉。相比之下，针对比利牛斯山脉等中高海拔地区的研究仍然较少。因此，本研究填补了这一空白，提供了关于岩石崩落与气候变化关系的新数据。通过对比北坡和南坡的岩石崩落活动，研究团队揭示了不同气候条件下岩石崩落的动态变化，以及这些变化如何受到局部环境条件的调节。

研究结果表明，岩石崩落活动的触发机制是高度动态的，受到多种因素的共同影响。例如，在某些情况下，岩石崩落可能主要由地质结构的不稳定性引发，而在另一些情况下，气候变化可能成为主要的驱动因素。这种复杂性使得对岩石崩落活动进行统一预测和管理变得困难。因此，研究团队建议，应基于具体地点的特征进行灾害评估，以提高预测的准确性。

研究还强调了岩石崩落活动对地貌演变的长期影响。在山区，岩石崩落不仅塑造了地表形态，还影响了土壤的形成和生态系统的发展。因此，理解岩石崩落活动的动态变化对于评估气候变化对地质过程的影响具有重要意义。通过本研究，可以更好地了解岩石崩落活动在不同气候条件下的表现，并为制定适应性管理措施提供科学依据。

研究团队还讨论了岩石崩落活动的未来趋势。随着全球气候变暖的加剧，岩石崩落活动可能会变得更加频繁和剧烈。因此，研究团队建议，应加强对岩石崩落活动的监测和研究，以评估气候变化对地质灾害的影响。通过这种研究，可以更好地预测未来岩石崩落活动的规模和频率，并为制定适应性管理措施提供科学依据。

研究的最后部分总结了其科学贡献和实际意义。通过对比北坡和南坡的岩石崩落活动，研究团队揭示了不同气候条件下岩石崩落的动态变化，以及这些变化如何受到局部环境条件的调节。这些发现不仅有助于理解岩石崩落活动的复杂性，还为制定有效的灾害应对策略提供了基础。此外，研究还强调了在山区进行地质灾害评估的重要性，建议应基于具体地点的特征进行评估，以提高预测的准确性。

综上所述，本研究通过年轮分析和高分辨率气候数据的结合，揭示了岩石崩落活动与气候变化之间的关系。研究结果表明，岩石崩落活动不仅受到气候条件的影响，还受到局部环境条件的调节。因此，对岩石崩落活动进行统一预测和管理变得困难，应基于具体地点的特征进行灾害评估。这些发现为理解气候变化对地质灾害的影响提供了新的视角，并为制定适应性管理措施提供了科学依据。