通过近60年一系列生态工程（梯田、淤地坝、退耕还林（草）等）的有效推进，黄土高原的生态状况得到了显著改善：水土流失范围明显缩小、黄河泥沙量下降约90%；植被覆盖明显增加；居民生活水平有效提升。但由于高分辨率地质载体的缺乏，黄土高原“人类世”以来气候和人类活动等因素驱动下地表侵蚀效应及人地关系演变研究仍不明确。

近期，我院王夏青博士/副教授、许建伟博士等人，联合中科院地球环境研究所金章东研究员、中科院成都山地灾害与环境研究所张信宝研究员、青海师范大学刘峰贵教授和周强教授、桂林理工大学唐湘玲教授及部分研究生、本科生，利用黄土高原特有的聚湫流域沉积序列作为研究载体，以具有确切形成年代的陕西省靖边县花豹湾聚湫（1855年至今）和甘肃省合水县老城镇聚湫（1811-1996年）为研究对象，在高精度划分沉积旋回、年际尺度定年和重建各流域年际侵蚀模式的基础上，全面重构黄土高原中北部丘陵沟壑区和中南部高塬沟壑区过去200年的土壤侵蚀量变化，并深入分析了同时期气候和人类活动的驱动效应，构建了不同地貌区的人地关系演变历程及区域差异。结果表明：（1）两个聚湫流域近200年的土壤侵蚀过程和侵蚀性降雨阈值，表明黄土高原在19世纪初到20世纪中叶经历了极为严重的土壤侵蚀，自1960年后有所缓解；靖边和合水聚湫流域发生泥沙侵蚀和淤积的降水量阈值分别为30mm和40mm。（2）东亚季风气候驱动下的降水变化是驱动黄土高原土壤侵蚀变化的主要因素。具体地，ENSO事件是黄土高原地表侵蚀变化的主要年际驱动因子，且在La Nina年份和El Nino次年更易发生特大暴雨和土壤侵蚀。（3）人类活动也在一定程度上影响了各流域的土壤侵蚀强度，但不同地貌区和不同类型的人类活动方式展现出的效果有所差异。例如，清朝末期的拓垦政策显著加剧了各区域的土壤侵蚀，而禁垦则会有效缓解水土流失；另外，19世纪60年代的“回民起义”战争对黄土高原中南部高塬沟壑区合水流域和中北部丘陵沟壑区靖边流域的地表过程和土壤侵蚀带来的效果却截然相反。高塬沟壑区合水聚湫流域由于高降水量和较为平坦的地形，其生态环境和土壤侵蚀状况表现出较高的生态弹性。一方面为战争发生后自然植被迅速恢复，甚至达到类原始状况；另一方面为战后人口激增不会快速破坏先前的水-土平衡态。而丘陵沟壑区靖边聚湫流域则呈现出较低的生态弹性，一旦人口增长和战争发生，土壤侵蚀就会加剧且生态环境朝恶化方向演变。20世纪60年代以来的生态修复措施和政策均显著改善了当地的水土流失状况。基于上述认识，就未来黄土高原的洪涝灾害防治、水土治理、生态修复和土地利用等方面提出了具体的科学建议，为黄河流域生态保护和社会经济高质量发展奠定了科学基础。

上述研究成果获得国家自然科学基金（42167062、42011530430）、中科院战略先导项目（XDB40020100）、黄土与第四纪地质国家重点实验室开放基金（SKLLQG2007）等项目的共同支持，相关成果发表在SCI 2区期刊《Earth Surface Processes and Landforms》、中文重要核心期刊《地理科学》上。

[1] Xiaqing Wang*, Fenggui Liu, Xinbao Zhang, et al. Asynchronized erosion effects due to climate and human activities on the central Chinese Loess Plateau during the Anthropocene and its implications for future soil and water management. Earth Surface Processes and Landforms, 2022, 1-14. Doi: 10.1002/esp.5313.

[2] 王夏青*, 张秀云, 周强, 等. 清末“回民起义”时期黄土高原中部土壤侵蚀和人地关系演变. 地理科学, 2022, 42(2): 303-313.

图1 黄土高原中部靖边（JB）和合水（HS）聚湫地理位置及土地利用

图2 靖边（JB）和合水（HS）聚湫近200年土壤侵蚀量变化

图3 黄土高原中部近200年气候和人类活动驱动下的不同步地表侵蚀效应