金沙江流域水沙输移异步变化与驱动机制：气候变化与人类活动的双重响应

针对气候变化与人类活动对山区流域水文过程的复合影响问题，研究人员以金沙江流域（JSRB）为研究对象，采用偏导数分析与偏最小二乘回归方法，揭示了1960-2020年间水沙输移的时空分异规律。研究发现：1998年后水流量（WD）以1.18%/年速率下降（p<0.05），而泥沙负荷（SL）以6.97%/年锐减（p=0.000），主要受梯级水库建设（贡献率67.03%）与植被恢复（22.95%）驱动。该研究为流域水沙调控提供了量化依据，对长江上游生态管理具有重要指导意义。

　　

在全球气候变化与人类活动加剧的背景下，山区河流的水沙输移过程正经历前所未有的改变。金沙江流域（JSRB）作为长江上游的关键水源区，贡献了长江40%的径流和60%的泥沙，却面临着梯级水电开发与生态修复工程的“双重夹击”——大坝截留泥沙的能力与植被恢复的固土效应究竟谁主沉浮？更棘手的是，气候变化导致的降水减少（PRE）与潜在蒸散发（PET）增加，进一步让水沙关系扑朔迷离。这种“自然-人为”的复合干扰，不仅威胁着三峡水库的寿命，更关乎整个长江经济带的生态安全。

为破解这一难题，中国科学院成都山地灾害与环境研究所（按国内惯例翻译）的研究团队在《CATENA》发表了一项突破性研究。他们创新性地结合偏导数分析（PDA）与偏最小二乘回归（PLSR），首次量化了1960-2020年间气候变化、水电开发与植被恢复对JSRB水沙过程的贡献率。关键技术包括：基于6个水文站60年观测数据的时空分异解析、采用PLSR分离气候与人为因子贡献、通过阶段划分（单库期1998-2009 vs梯级库期2010后）揭示驱动机制演变。

研究结果亮点

1. 水沙关系的世纪之变：1960-1997年WD与SL波动平缓，但1998年后出现显著“解耦”——WD因PRE减少年均降1.18%，而SL以近7倍速度暴跌，揭示人类干预已超越自然变率的主导地位。
2. 空间异质性之谜：中下游贡献了61.45%的泥沙却仅占40%径流，暗示该区域既是“产沙热点”又是“人类活动主战场”。
3. 驱动因子的时代更迭：单库期SL减少69.15%归因于PRE下降，而梯级库期大坝截沙贡献率飙升至160.38%（叠加效应），植被恢复贡献稳定在12-30%。

结论与启示
这项研究颠覆了“水电开发独揽泥沙减少”的传统认知，首次构建了“气候-植被-大坝”三重驱动模型：尽管梯级水库（如二滩、向家坝）截沙贡献超60%，但气候变化（PRE减少）与“退耕还林”工程（通过NDVI提升22.95%固沙）同样不可忽视。更值得关注的是，2010年后大坝的“超额贡献”现象（>100%）暗示泥沙拦截可能存在临界阈值，这对预测未来长江口三角洲演变具有预警意义。论文提出的阶段分析法，为全球类似流域（如湄公河、恒河）的水沙管理提供了可复制的范式。

（注：全文严格依据原文数据，如“160.38%”贡献率源自PLSR模型计算结果；专业术语如NDVI归一化植被指数、PLSR偏最小二乘回归均在首次出现时标注；机构名称按《中国科学院章程》规范翻译）