近日，我校水利工程学院郝红科教授团队联合西北农林科技大学，在黄土高原小流域水-沙-碳流失协同治理领域取得重要进展。相关成果以团队青年教师高哲讲师为第一作者与发明人，先后发表于国际环境科学与生态学领域权威期刊《Ecological Indicators》（中科院一区Top期刊，影响因子：7.4）与《Hydrological Processes》，并授权国家发明专利1项。该研究揭示了小流域生态治理的关键阈值与调控机制，充分展现了我校在黄河流域生态保护与水土流失治理方面所做出的积极探索与不懈努力。
黄土高原是我国“两屏三带”生态安全战略格局的核心屏障，长期面临严重的水土流失问题，一度制约区域生态安全与高质量发展。历经七十余年系统治理，尤其是退耕还林（草）等重大生态工程实施以来，黄河年输沙量已由16亿吨降至3亿吨左右，生态修复成效显著。然而，小尺度流域治理效果的科学界定与关键阈值的精准量化，仍是制约区域精细化生态治理的关键瓶颈。针对上述难题，郝红科教授团队联合西北农林科技大学突破传统数值模拟的局限，自主研发三维小流域实体比尺模型，全景还原流域“降雨-产流-径流-侵蚀-输沙”全链条水文过程。研究系统量化了植被恢复、梯田建设、淤地坝群等典型工程措施对流域水-沙-碳输移的调控效应与阈值规律，并率先构建适用于植被动态恢复条件的实体比尺相似模拟体系，为小流域水-沙-碳协同治理开辟了新方法。
本研究首次基于水沙动力学与水文生态学的交叉视角，阐明黄土高原小流域植被演替与“降雨-径流-侵蚀-产沙”过程的耦合响应机制，精准划定多项关键生态指标的恢复阈值。在此基础上，团队采用可反演“植被-梯田-淤地坝-降雨径流侵蚀”的小流域三维实体比尺模型，深入解析“坡-沟”复合工程与生态措施的协同调控关系，揭示土地整治工程失效演化机理，并推导出淤地坝淤积形态与植被恢复度、梯田空间布局的定量计算公式。相关成果为未来小流域水土流失的精准预测与系统治理提供了理论支撑与技术范式。
本研究首次填补了黄土高原小流域水-沙-碳协同治理阈值研究的空白，不仅为构建“工程-生态”协同调控模式、提升脆弱生态区水资源高效利用与土壤固碳能力提供了科学依据，也为全球干旱半干旱区小流域生态修复贡献了可复制、可推广的技术参考与实践经验。面向未来，水利工程学院将依托此类原创性成果，持续推动基础研究向工程应用转化，深化产学研协同创新，为筑牢黄土高原生态安全屏障、护航黄河流域生态保护和高质量发展注入强劲科技动能。
（文/水利工程学院 高哲 责编/张唯莎）
