典型雨养地中海农业景观中四种代表性土地利用方式对水土保持效果的评估：以西班牙拉里奥哈为例

为解决地中海陡坡农业景观因气候变化和土地利用变化加剧的土壤侵蚀问题，研究人员通过物理分布式模型SIMWE（SIMulated Water Erosion model）评估了西班牙拉里奥哈地区休耕地与橄榄园、葡萄园、大麦田的水文和沉积响应。研究发现，休耕地虽地表径流深度最低（0.001 m），但沉积通量（0.04 kg m?1 s?1）和侵蚀率（较葡萄园高39%）最高，而葡萄园表现出最优的水土保持性能。该研究为陡坡农业可持续管理提供了关键科学依据，对应对极端降雨气候挑战具有重要意义。

　　

地中海陡坡农业景观因其独特的地形和气候条件，长期面临土壤侵蚀的严峻挑战。随着欧盟共同农业政策（CAP）改革推动休耕地面积增加，以及气候变化导致极端降雨事件频发（如西班牙2023年记录的101.6 mm/h暴雨），传统耕作方式的水土保持效能亟待重新评估。这一背景下，西班牙拉里奥哈地区作为典型雨养农业代表，其橄榄园、葡萄园、大麦田与休耕地的生态效益对比成为科学界关注焦点。

为系统比较不同土地利用方式的水文和沉积响应，研究人员采用物理分布式模型SIMWE（SIMulated Water Erosion model），模拟极端降雨条件下四种土地利用类型的水土流失动态。通过高精度LiDAR地形数据（0.5 m分辨率）和现场实测渗透率参数，模型量化了地表径流深度、沉积通量、侵蚀率等关键指标。统计方法上结合Kruskal-Wallis检验和Bootstrap置信区间分析，确保结果可靠性。

研究结果揭示显著差异：休耕地虽因高渗透率（73.2–101.4 mm h^?1）表现出最低地表径流（中位数0.001 m），但其裸露地表导致沉积通量（0.04 kg m^?1 s^?1）和总侵蚀量远超其他类型，较葡萄园高39%。葡萄园凭借植株间距布局和适中曼宁系数（0.1），在沉积控制方面表现最优，其沉积通量（0.02 kg m^?1 s^?1）较橄榄园低13%。大麦田则因集中径流模式呈现中等侵蚀风险。空间分析进一步显示，橄榄园和葡萄园的侵蚀过程呈分散分布，与作物行距一致，而休耕地侵蚀集中于坡面中下部。

讨论部分强调了三重科学价值：首先，研究验证了CAP休耕政策在干旱区的生态风险，其强制翻耕措施虽增加土壤蓄水能力，但显著加剧侵蚀，建议在陡坡区域推广绿色休耕（如覆盖作物）。其次，葡萄园的优异表现颠覆了传统认知，为地中海农业优化布局提供了新思路。最后，模型诊断表明，在极端降雨频发背景下，土地利用的微地形改造（如葡萄园行距设计）比单纯植被覆盖更能有效调控水文连通性。

该成果发表于《CATENA》，其创新性在于首次系统量化了陡坡农业中休耕与典型作物的侵蚀差异，为气候变化适应型土地管理提供了定量工具。未来研究需结合风蚀、太阳辐射等多过程耦合分析，以完善复杂环境下的可持续农业决策体系。