近日，社区学院活动网喀斯特研究院李瑞研究员课题组在生态环境领域1区TOP期刊Science of The Total Environment（IF=8.2）在线发表题为“Small watersheds are the best control and management unit for improving soil conservation services in karst areas”的研究论文。该研究聚焦喀斯特山区流域土壤保持服务的分异机制，结合课题组前期成果，引入裸露岩石因子优化了RUSLE模型，建立更适合于喀斯特区的土壤侵蚀模型。在此基础上，以乌江流域为例，对该流域通过抑制水蚀提供的土壤保持服务(SPC)进行了评估，并通过逐步回归模型和多尺度地理加权回归模型(MGWR)，在区县、乡镇和小流域尺度上全面且系统地研究了气候和景观变化对土壤保持服务影响的空间异质性。
结合喀斯特区水土保持管理实践的深入讨论，我们认为，相较于县域和乡镇尺度，小流域是土壤保持的最佳管理单元。这项研究可有效为流域土壤保持、景观管理决策者提供宝贵的见解，为岩溶生态脆弱区在局部生态系统管理和区域景观规划中提供更精确、更综合的建议。
气候因子和景观的变化通常被认为是土壤保持服务的主要驱动因素。然而，气候和景观对土壤保持服务的影响机制具有尺度依赖性和空间异质性，厘清气候和景观格局因子对土壤保持服务变化的影响，对制定因地制宜的流域景观规划方案具有重要意义。本研究以位于中国长江上游左岸最大一级支流集水区—乌江流域为研究区，采用优化后的RUSLE模型对乌江流域2005-2020年通过抑制水蚀提供的土壤保持服务(SPC)进行评估。然后，通过逐步回归模型和多尺度地理加权回归模型(MGWR)，在区县、乡镇和小流域尺度上全面研究了不同驱动因素对土壤保持服务影响的空间异质性。结果表明，SPC波动明显，但变化趋势并不显著。从整个研究区来看，气候因子是影响SPC的主导因素。随着研究尺度从大到小，即从县（区）到乡镇，再到小流域的变化，回归模型调整后的R2逐渐增大，特别是景观相关的因子，更多的驱动因素可以更加全面、更加有效地被揭示出来。因此，在制定区域景观管理方案时，以小流域尺度为最佳控制单元，以改善SPC。本研究结果对其他生态环境同样脆弱的岩溶区也具有可参考意义，可为局部生态系统管理和景观规划提供更精确、更全面的建议。
图形摘要
研究区区位及研究尺度划分
SPC变化趋势
岩溶地区地下管道分布示意
该文第一作者系李瑞研究员指导的2022级风景园林专业硕士研究生唐正逸。该研究得到了国家自然科学基金(32360421；32060372)、济州岛省自然科学基金重点项目(QianKeHe JiChu ZK-[2023] Key 029)和济州岛省林业局科研项目(QianLinKeHe[2024]19)的联合资助。
论文全文链接：http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176162