受全球气候变化影响，黄土高原的暴雨频率和强度呈现增加趋势，导致黄土高原沟谷区域出现普遍的“扒皮”式浅层溜滑侵蚀现象，对沟谷林草植被产生了明显的破坏，导致沟谷裸露，水土流失加剧。过去有关极端气候事件对生态系统的破坏，主要关注台风、火灾的影响，对暴雨引发的树木破坏以及相关的地形变化尚缺乏系统的量化分析，尤其是在复杂地形区域。针对上述科学问题，中国科学院地球环境研究所黄土关键带与生态环境安全团队金钊研究员课题组以黄土高原典型人工植树造林小流域为研究对象，基于机载激光雷达（LiDAR）技术，首次对黄土高原暴雨事件引发的树木破坏及地形变化进行了高精度的定量评估。

研究结果表明，暴雨导致流域内13%的树木被破坏，破坏树木主要分布在陡坡（坡度45.5°-50.5°）及沟床两侧区域，其中87.4%的树木破坏发生在沟谷区域。暴雨侵蚀和沉积作用均造成了树木的破坏，泥沙沉积影响了更大范围的树木，但溜滑侵蚀对树木的破坏性更强。陡坡区域侵蚀活动导致树木连根拔起或根系暴露，沟床区域泥沙沉积使树干被部分掩埋，两者表现出不同的破坏过程（图1）。研究结果指示，在全球变暖背景下，随着极端气候事件的发生频率增加，黄土高原沟谷区域的林草植被恢复将面临暴雨侵蚀产生的破坏性影响。该研究识别出的树木破坏敏感区和破坏模式，为优化黄土高原林草植被建设和水土保持治理提供了科学依据，对全球其他类似地区极端天气气候事件对陆地生态系统的影响监测具有借鉴意义。

图1 小流域树木破坏过程示意图

上述研究成果发表于CATENA。中国科学院地球环境研究所博士研究生郝铭揆为论文第一作者，金钊研究员为论文通讯作者。本研究得到国家自然科学基金项目（批准号：42221003, 41790444）和中国科学院（Ｂ类）战略性先导科技专项项目（批准号：XDB40020301）的共同资助。

论文链接：Mingkui Hao, Zhao Jin, Pengfei Li, Yi Song, Guofan Cao. Detection of tree destruction induced by heavy rainfall in the afforested loess catchment of China[J]. CATENA, 2025, 248: 108573.

https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108573