中国人均水资源量较低，水资源供需矛盾突出，独特的季风气候与阶梯状地形特征又使得水资源时空分布极为不均，水资源分配难度极大。河流水系连通是作为解决水资源问题的重要路径，其时空分布格局与相应驱动机制分析早已成为我国河湖生态系统整治的重大课题。该研究应用水文模型和统计后处理偏差校正算法重建了中国约21万条河段，1961至2020年时间序列天然径流量，构建了河流水文连通性的量化指标，以探究河流水文连通性的时空分布格局及其变化趋势。在此基础之上，还进一步分析了气候变暖与人类用水对河流连通性所产生的影响，强调在未来不确定环境中持续关注河流水资源承载力的迫切需要。
研究发现：1961–2020年期间约有31905条河流被识别为间歇性河流，河流长度范围为0.06至108.14 km，长度约占我国所有河流总长度的13%，中国北部和南部地区之间存在极大差异（分别为13 %和1 %）。在十大流域中，东南诸河的间歇性河流长度最短（120 km），而西北诸河的间歇性河流长度最长（约2.2×10⁵ km）。此外，河流流量间歇性通常出现在低阶河流中，并且随着河道级别的增加而减弱。这也进一步凸显重建全覆盖流量资料的必要性，观测水文站大多布设在常年性河流，应用站点观测资料评估河流水文连通性可能导致非系统性误差。尽管我国过去60年河流间歇性呈不显著下降趋势，但气温升高通过减少地表可用水量部分抵消了该下降趋势，当去除长期温度趋势时，其下降趋势进一步增加了一倍。同时，去除降水长期趋势的模拟试验也证实了气温增加对流连通性的负向影响作用，未来需要持续关注暖干化气候区河流水文连通性。此外，本研究不再仅凭自然流量来评价河流间歇性，转而采用一种综合性框架，将农业、生活与工业取水及环境流量需求纳入考量，结果表明，以此标准衡量的“功能性断流”比例较传统评估结果显著攀升，深刻揭示了人类用水对河流水资源的巨大消耗压力。在我国北方地区，尤其是华北平原和东北平原，表现出较为严重的河流功能连通性丧失，而南方地区具有更高的河流承载力，以支持社会经济、环境和水生态系统可持续稳定发展。在全国尺度上，考虑多部门取水的功能间歇性河流长度呈显著递减趋势，平均下降率为−3461 km/yr，在流域尺度上，除西北诸河外，大多数流域的功能性断流长度较其自然断流长度均显著增加，其中，海河、辽河与淮河流域的增长尤为显著。
我国1961–2020年间歇性河流的时空分布格局
1961–2020年我国功能间歇性河流空间分布和时间变化情况
核心PI
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北京师范大学
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1、2025-2028，国家自然科学基金区域联合重点项目“变化环境下干热河谷区生态系统服务功能时空演变机理与优化”，主持；
2、2024-2024，国家自然科学基金专项项目“水文学与气候学学科发展战略研究”，主持；
3、2019-2022，国家自然科学基金“气候变化背景下黄土高原降雨侵蚀力估算”，主持；
4、2017-2019，国家自然科学基金优秀青年科学基金项目“气候变化的河流水沙效应”，主持；
5、2016-2018，国家自然科学基金“气候变化背景下三江源地区径流演变规律及驱动机制研究”，主持；
6、2015-2016，国家自然科学基金“气候变化背景下黄土高原典型区域土壤侵蚀特征分析及其水沙过程响应研究”，主持；
7、2011-2013，国家自然科学青年基金“黄河流域典型支流水沙变化原因定量分析及流域未来情景模拟”，主持；
文章信息：
上述研究成果发表于国际权威期刊《PNAS》。北京师范大学文理学院地理系青年教师苟娇娇博士为论文第一作者，地理科学学部缪驰远教授为论文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金联合基金项目（No. U24A20572）、青年基金项目C类（No. 42401016）等项目资助。
论文发表：
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