三峡大坝土壤保持生态服务功能研究获进展

中国是世界上重要的水源地。然而，水利工程的修建导致中国有近三分之一的河流遭受严重的土壤侵蚀。大坝的修建对土壤服务功能有严重的负面影响，同时，土壤侵蚀导致土地退化和湖泊/水库淤积，影响到粮食生产、水利工程的防洪功能等，从而严重威胁到流域的生态安全。三峡库区位于长江流域上游，是生态保护的重要对象。三峡大坝作为世界上最大的水坝，长2335米，高185米，库区占地面积1080平方公里。三峡大坝以及三峡库区的后续建设对整个长江流域，特别是三峡库区的生态系统构成了巨大的挑战。然而，因缺乏长期的监测数据使得人们难以获取长江上游三峡库区的土壤服务功能以及土壤侵蚀的相关数据，也无法知晓其变化过程，这为保护长江上游生态功能造成了极大的困扰。因此，急需加强对三峡库区研究，评估长江上游流域土壤服务功能变化，以控制土壤侵蚀，确保长江流域的生态安全。

中国科学院成都生物研究所研究员潘开文课题组博士熊勤犁与中国科学院生态环境研究中心研究员欧阳志云课题组博士肖洋以三峡大坝以及三峡库区为研究对象，通过使用基于GIS平台的通用土壤流失方程模型（USLE），对不同时期、不同区域的三峡库区生态系统的土壤保持生态服务功能进行定量研究，揭示三峡大坝项目建成前后土壤保持和土壤侵蚀的空间与时间变化过程，探讨三峡库区对土壤保持和土壤侵蚀的主要影响因子。研究发现：三峡库区的土壤保持服务总量和平均容量分别为153.8亿吨/年和2134.73吨/公顷/年。该区域土壤保持生态服务功能的空间异质性大，三峡东北地区比西南地区拥有更好的土壤保持生态服务功能，这说明三峡库区段长江上游地区的土壤保持水平低于下游，需要重点保护以及进行相应的生态修复。在2000年至2010年间，三峡库区土壤保持生态服务功能增长的区域有22690.5平方公里（占库区总面积的38.9％），而下降的区域为3460.4平方公里（仅占库区总面积的5.9％），这说明三峡大坝能对三峡库区土壤保持生态服务功能有所改善。土壤保持服务的空间特征变化主要受坡度、气候和地形特征的影响，退耕还林还草、天然林保护有助于减少土壤侵蚀。该研究有助于科学理解三峡大坝对长江上游地区生态服务功能的影响，以及准确评价长江上游各区域的生态服务功能变化及其主要影响因子，对长江上游流域土地管理、土壤侵蚀防治和生态保护等有重要意义。

该研究获得国家自然科学基金（No. 31100350, 31370632)）资助。成果以Bright side? The impacts of Three Gorges Reservoir on local ecological service of soil conservation in southwestern China为题发表于Environmental Earth Sciences。（来源：中国科学院成都生物研究所）