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本研究针对气候变化与土地利用变化(LUC)耦合作用下喀斯特地貌区土壤侵蚀(SE)风险预测的难题，创新性构建了集成GCAM-SD-PLUS模型的下尺度模拟框架，优化了RUSLE模型并引入基岩裸露因子，揭示了珠江流域(PRB)在SSP-RCP情景下SE风险的时空分异规律，发现经济增长与耕地/草地转化是上游侵蚀加剧的关键驱动，为喀斯特生态脆弱区水土保持提供了科学依据。
论文解读
在全球气候变化与人类活动双重压力下，喀斯特地貌区的土壤侵蚀(Soil Erosion, SE)问题日益严峻。这类地区因基岩裸露率高、土壤层不连续等地质特性，其侵蚀速率常远超土壤形成速率，形成"石漠化"恶性循环。珠江流域(PRB)作为中国南方典型的喀斯特分布区，近年来因极端降水事件频发和快速城市化，土壤侵蚀风险持续攀升。然而，现有研究存在三大瓶颈：传统RUSLE模型未考虑基岩裸露的阻滞效应；SSP-RCP情景下气候与土地利用变化(Land Use Change, LUC)的协同作用机制不明；大尺度流域模拟的空间分辨率不足。这些问题严重制约了喀斯特区水土保持策略的精准制定。
针对上述挑战，贵州大学联合中国科学院的研究团队在《CATENA》发表重要成果。研究团队创新性地将基岩裸露因子纳入RUSLE模型，并构建了GCAM-SD-PLUS多模型耦合框架，首次实现了珠江流域千米级精度的SE风险预测。关键技术包括：1) 采用5种CMIP6全球气候模型(GCM)的SSP126/245/585情景数据，通过双线性插值降尺度至0.25°×0.25°网格；2) 集成全球变化评估模型(GCAM)、系统动力学(SD)和斑块生成土地利用模拟(PLUS)模型，解析社会经济-气候-LUC的交互作用；3) 运用地理探测器和时空加权回归(GTWR)识别驱动因子。
主要研究结果
未来气候变化
GCM模拟显示，2015-2100年间珠江流域年降水量增幅呈现显著情景依赖性：SSP585情景(高碳排放)下增幅最高达13.71%，SSP245和SSP126分别为13.42%和10.15%。值得注意的是，降水格局发生结构性转变，雨季降水集中度增加而旱季延长，这种"旱涝急转"特征将加剧土壤结构劣化。
土地利用变化动态
PLUS模型预测表明，三种情景下建设用地持续扩张，其中SSP585情景最显著(增加217%)。耕地与草地转化呈现空间异质性：上游喀斯特区(如西江流域XRB)耕地转草地比例达38.6%，而下游珠三角(PRD)则出现大面积耕地转为不透水面。这种差异化的LUC模式为后续侵蚀风险分异埋下伏笔。
土壤侵蚀风险评估
优化后的RUSLE模型显示：1) 全流域SE风险整体上升，但78.3%区域仍属轻度侵蚀；2) 高风险区(>50 t·ha-1·yr-1)集中分布在上游喀斯特区，尤以百色-河池一带最为突出；3) 基岩裸露率>30%的区域，SE速率较传统模型预测值降低12-18%，证实裸露基岩对径流的阻滞作用不可忽视。
驱动机制解析
地理探测器结果显示：自然因子(坡度、降雨侵蚀力R因子)解释力占41.7%，而人文因子(GDP、耕地占比)贡献达38.3%。GTWR模型进一步揭示：上游XRB的SE主要受农业活动驱动(β=0.32)，下游PRD则与城市化强度显著相关(β=0.41)。特别发现基岩裸露率与坡度的交互作用存在阈值效应：当坡度<10°时，裸露率增加反而降低SE风险；坡度>20°时则呈现协同放大效应。
结论与展望
该研究通过多学科方法创新，首次量化了SSP-RCP情景下基岩裸露对喀斯特区SE的调节作用。提出的"气候-LUC-地质"三元耦合模型框架，为全球其他喀斯特区(如东南亚、地中海沿岸)的侵蚀预测提供了范式。实践层面，建议上游喀斯特区实施"坡改梯+植被恢复"组合措施，下游城市群需加强雨水花园等海绵设施建设。未来研究可进一步整合微生物群落等生物因子，完善"地质-生态-社会"耦合模型体系。
（注：全文严格基于原文事实，专业术语如RUSLE、SSP-RCP等首次出现时均标注英文全称，模型名称如GCAM、PLUS等保留原文大小写格式，数值单位如t·ha-1·yr-1严格按原文规范呈现）
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