近日，开云网页版国际河流与生态安全研究院陈峰研究员团队在AGU旗下期刊Water Resources Research发表研究论文“Tree-Ring Insights Into Past and Future Streamflow Variations in Beijing, Northern China”（https://doi.org/10.1029/2024WR038084 ），该论文揭示了北京地区过去236年的天然径流量变化，以及近年来生态政策支持下的径流与区域植被变化情况。

气候变化正成为一个日益紧迫的问题，区域性干旱和洪涝事件对自然环境、生态系统和社会经济发展的影响越来越大。作为中国的首都和政治中心，北京经历了快速的城市化进程。随着城市人口增长，干旱、缺水和洪涝等问题日益成为北京地区城市发展所面临的重要问题。来自华北水塔的永定河以优良的水质和巨大的水量保障了北京的生态用水安全。然而，器测径流记录时间相对较短，无法为水文研究提供长期数据支持，对水资源管理政策的制定具有一定限制。树木年轮具有定年准确，分辨率高，易于获取等优势，是重建过去水文变化的重要指标。

为了解永定河流域过去水文变化，开云网页版陈峰团队基于野外采集的油松树轮样本（图1），经过实验室分析，研制出径流敏感的树木年轮标准宽度年表，结合流域内水文站径流量数据，利用回归模型重建了北京永定河1786-2021年上年12月至当年7月径流量，模型的方差解释量为49.5%（调整方差为48.6%，图2）。研究发现，在过去的236年中，1868年、1956年、1991年、1998年、2018年和2021年是极高径流年；而1900年、1906年、1999年和2000年是极低径流年。此外，径流还具有2-7年的准周期性，可能与ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）现象有关（图2）。

基于CMIP6数据集的模型预测显示，未来永定河径流量将会增加。公元2035年左右，径流显著增加，这种增加一直持续到本世纪末，SSP-585情景的洪水风险更高（图3）。得益于生态供水和南水北调等政策，永定河的径流量自2000年以来有所增加。同时，区域植被生产力（NDVI）也在不断增加（图3）。植被生长与径流量相互影响，目前还不清楚这种增长能够持续多久。

上述研究有助于理解区域水资源变化规律，对于北京地区制定合理的水资源管理规划和生态政策具有重要意义。开云网页版为该文第一作者单位，国际河流与生态安全研究院博士研究生曹红华为论文第一作者，国际河流与生态安全研究院陈峰研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（32061123008）资助。

论文信息：Cao, H., Chen, F., Hu, M., Hou, T., Zhao, X., Wang, S., & Zhang, H. (2025). Tree‐ ring insights into past and future streamflow variations in Beijing, northern China. Water Resources Research, 61, e2024WR038084. (https://doi.org/10.1029/2024WR038084 )。

图1 (a) 研究区域和永定河流域的采样点。绿色三角形表示本研究的采样点，黄色正方形表示对比采样点，蓝色圆圈表示八号桥水文站。(b) 永定河流域的主要支流。(c) 永定河流域的月平均气温和月总降水量。(d) 八号桥水文站记录的径流量。

图 2 永定河重建径流的特征分析。(a) 年表与观测径流的散点图。(b) 重建径流与观测径流的比较。(c) 1786年以来永定河径流的重建。(d) 重建径流的MTM分析。(g) 重建径流的功率谱分析。

图 3 永定河径流量变化及与NDVI的变化关联。(a) 永定河径流量的过去、现在和未来变化（31年低通滤波）。(b) SSP-245和SSP-585情景的径流核密度分析结果。(c) 在SSP-245和SSP-585情景下的未来洪水风险。(d) 重建径流与区域NDVI的对比。(e) 1990年、2000年、2010年和2020年的区域NDVI变化对比。(f) NDVI与重建径流的一阶差分空间相关性，(g) NDVI与器测径流的一阶差分空间相关。黑点表示p < 0.01。

来源：国际河流与生态安全研究院

编辑：张懿淼 责任编辑：李哲