近日，我校王勇辉教授团队在AGU旗下期刊《Earth’s Future》（中国科学院一区）发表题为“Oasisification Yields Response-Compensated Resilience in an Arid Endorheic Basin”的研究论文，揭示了塔里木河流域绿洲化背后的“隐性压力”。

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在全球干旱区，通过发展灌溉绿洲把荒漠“变绿”，长期被视为增进区域生计与生态安全的双赢路径，“越绿越稳、越绿越韧”也因此几乎成为一种不言自明的默认判断。内流河流域约占全球陆地面积的五分之一，却集中了全球近一半的缺水地区；其“山区产流—绿洲耗水—尾闾湖汇水”的链式结构，使水量分配的任何扰动都会沿河向下游层层传导。咸海的急剧萎缩、美国欧文斯湖干涸后每年约3×10⁵吨PM₁₀的持续排放，都警示着绿洲扩张与尾闾湖生态之间深刻的用水权衡。然而，一个关键问题长期悬而未决：在水资源趋紧的内流盆地中，绿洲化究竟是否真正增强了生态系统韧性？如果综合韧性指数在上升，这种上升是源于“压力被真正缓解”，还是源于其他维度的“补偿”？绿洲与荒漠这两类反差鲜明的景观，其韧性的形成机制是否遵循同一套规则？已有研究大多止步于对韧性水平做“总分”式的评估，而没有拆解压力（Pressure）、状态（State）与响应（Response）三个维度在绿洲扩张过程中的联动轨迹，更缺乏对韧性驱动结构在绿洲—非绿洲景观间差异的定量归因。

事实上，“综合韧性上升”与“生态压力下降”并不是一回事。生态输水工程、灌溉基础设施升级与生态修复举措可以显著增强生态系统的服务供给与恢复能力（响应维度），从而在总分意义上抬升综合韧性；与此同时，人口集聚、耕地扩张与耗水增加所累积的压力却可能仍在持续攀升。若只看综合指数，一个压力不断累积、正在向脆弱域漂移的系统，完全可能呈现出“稳中向好”的表象——这种“绿色表象下的隐性风险”，正是干旱区内流盆地可持续治理中最容易被忽视的盲区。

针对上述问题，该团队以我国最大的内流河流域——塔里木河流域为研究区，将压力—状态—响应（PSR）核算框架与可解释机器学习相耦合，基于2000—2020年逐年1 km多源遥感与统计数据，系统刻画了绿洲化进程中压力、状态、响应与综合韧性的协同演化，并在AGU旗下顶刊Earth's Future撰文提出：塔里木河流域绿洲化所带来的综合韧性提升，本质上是一种“响应补偿型”（response-compensated）而非“压力缓解型”（pressure-relieved）韧性；在水资源趋紧的内流河系统中，综合韧性指数的上升可能系统性地掩盖持续累积的生态压力。

图文摘要

该研究发现，2000—2020年塔里木河流域绿洲面积占比由12.06%升至14.32%（干流区由40.70%升至48.65%），九大子流域绿洲无一例外持续扩张；同期流域综合生态韧性（ER）由0.50小幅升至0.54。然而，这一“向好”总分背后隐藏着方向相反的两股力量：响应（R）维度在全流域86.9%的区域改善（且末河流域改善比例高达93.8%），而压力（P）维度却在75.6%的区域上升，其中塔里木河干流走廊的像元压力上升比例高达98.8%，呈近乎“无差别”的压力累积；最终仅65.8%的区域实现净生态改善，仍有34.2%的区域在综合指数上升的同时持续退化。PSR象限分析进一步将“高压力—低状态”的风险区精确锁定在干流廊道，并揭示出部分系统轨迹正向脆弱域与崩溃域方向迁移。TreeSHAP归因则揭示了绿洲与荒漠截然不同的韧性“配方”：在绿洲内部，净初级生产力（NPP）在所有子流域均为第一主控因子（贡献26.25%—43.48%），绿洲韧性沿生态系统功能强度梯度组织；而在非绿洲区域，韧性更多受制于潜在蒸散、气温与水分可利用性构成的“大气蒸发需求—降水供给—土壤水”约束链；尤为值得注意的是，干流区非绿洲模型中人类足迹指数（HFP）跃居首位（20.26%），表明该区域的韧性格局已被人类活动直接塑造。

本研究的核心贡献在于：将干旱区内流盆地的生态韧性从“一个总分”还原为压力—状态—响应三维联动的过程结构，首次在区域尺度上定量识别并命名了绿洲化背景下的“响应补偿型韧性”机制，并刻画出其沿绿洲—荒漠景观与干流—支流空间的分异规律。这意味着，仅以综合韧性指数作为考核与预警依据的评估体系，可能恰恰在压力累积最快的干流廊道系统性“报喜”，从而延误干预窗口。该成果提示，水土资源管理不能依赖“变绿”本身，而须在增强响应能力的同时主动削减压力，并对压力、状态与响应实施协同监测；研究识别的绿洲（生产力主导）与荒漠（水分—蒸发需求主导）差异化驱动结构，也为分区施策提供了直接依据。相关认识对咸海流域等全球缺水内流河系统的治理具有普遍参考价值。

王勇辉教授团队长期深耕荒漠生态系统过程与生态服务领域，聚焦干旱区生态系统韧性与水资源生态安全研究。论文第一作者为刘建（我校与中国科学院新疆生态与地理研究所联合培养硕士研究生），王勇辉教授、马晓飞副研究员为通讯作者，该研究获“天山英才—青年拔尖”项目（2023TSYCCX0078）支持。

信息、图片来源：地理科学与旅游学院、科学技术处     编审：宣传部