《Agricultural Water Management》：A review of catchment rehydration interventions and development of a decision-support framework for managing leaky landscapes
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这篇综述系统性回顾了流域再水化干预措施，并开发了一套决策支持框架，用于管理“渗漏景观（Leaky Landscapes）”。通过文献计量学分析和文献综述，本文梳理了近百年来全球在景观再水化领域的研究趋势、热点及知识缺口，发现多数研究孤立评估单一措施，缺乏根据不同条件（如气候、地形、土壤、社会经济）选择合适干预的指导。为此，作者整合了环境适宜性、技术可行性、经济考量及社会环境影响，构建了一个实用的多准则决策支持框架，并通过澳大利亚维多利亚州的Turnip Creek流域案例进行了应用演示，识别了适宜的干预措施（如牧场改良、等高松土、植被覆盖增强），为未来的再水化项目提供了有力支持。
引言：何为“渗漏景观”？
想象一片干渴的土地，雨水匆匆流过表面，却很少能渗入土壤深层滋养万物。在农业与环境科学领域，这样的土地被称为“渗漏景观（Leaky Landscapes）”。它们以持水能力差、下渗率低、地下水补给不足以及高强度地表径流和土壤侵蚀为特征。自20世纪以来，尤其是在干旱和半干旱地区，渗漏景观已成为一个严峻的农业环境挑战。人类活动，如土地利用变化（如毁林）、不合理的土地管理（如过度放牧）和土壤压实，是其主要成因。这不仅导致生物多样性下降、湿地干涸、生态系统服务功能丧失，还严重威胁农业生产力与全球粮食安全。因此，亟需有效的“再水化”策略来修复水文功能失调，恢复景观健康。
研究现状与缺口
为了应对这一挑战，多种景观再水化干预措施被提出和应用，大致可分为土壤改良、地表水保护、地下水补给和植被介导的再水化等几大类。然而，尽管相关研究可追溯至20世纪早期，且已扩展到全球104个国家，但现有综述多局限于特定区域、气候带或少数干预类型，缺乏全局视野。更重要的是，多数研究孤立评估单一干预措施的有效性，未能提供在不同环境条件下如何选择最合适措施的明确指导。这导致土地管理者在面对复杂多变的景观情境时，常常感到无所适从。本综述旨在填补这一空白，通过系统的文献计量分析和综合评估，为景观再水化研究与实践构建一个全面的知识基础和决策工具。
百年研究的量化图景
通过分析Web of Science核心合集中的文献，本研究描绘了景观再水化研究的百年发展轨迹。研究发现，该领域研究始于20世纪中期，其发表数量增长趋势可分为三个阶段：1996年之前的“发展期”，1996-2015年的“增长期”，以及2015年之后的“快速增长期”。中国、美国、印度、加拿大和澳大利亚是发表量最多的国家，其中中国占据了总发表量的36%。关键词共现网络分析揭示了该领域交织的研究主题，包括干预措施的水文效应（如径流、土壤水分、蒸散、地下水补给）、生态方面（如植被、造林、土地利用变化、生物多样性）、农作物相关方面（如产量、灌溉效率）以及土壤性质和土壤管理方面（如土壤侵蚀、有机碳、耕作）。这些联系表明，景观再水化研究常常整合了环境科学中的多学科概念与方法。
干预措施大盘点：从覆盖到集雾
研究汇总了超过20种景观再水化措施，并分析了其保水机制、发表文献占比及主要研究区域。其中，覆盖（Mulching，约30%）和牧场/放牧管理（Pasture/grazing management，约28%）是研究最为集中的干预措施。其他措施如植被覆盖改善、轮作、梯田、等高松土、渗水池/塘、洪水漫滩重新连接等也各有研究。此外，一些新兴技术如集雾（Fog harvesting）、生物炭（Biochar）应用等也开始受到关注。从地域上看，大多数干预措施的研究主要集中在美国和中国，这凸显了全球研究合作与知识生产的不均衡性。
干预措施的有效性：因“地”制宜
评估干预措施的有效性，需考虑其核心水文功能：改善土壤水分、增加下渗、减少径流、促进地下水补给。本综述发现，每种干预措施在不同气候带、地形和土壤类型下的表现差异显著。例如，在干旱半干旱地区，提高土壤水分和减少蒸发是关键，覆盖、保护性耕作等措施效果较好；在热带多雨地区，控制径流和土壤侵蚀是重点，梯田、拦沙坝等工程措施更为有效；在温带地区，则更关注土壤水分动态和水分利用效率，植被管理和牧场改良是常用手段。具体数据上，等高松土可增加土壤含水量高达22%，覆盖可显著提高土壤水分并降低土温1-2°C，轮作可提高土壤水分达9%，梯田则可提升土壤水分达38%。这些数据有力证明了各种干预措施在特定条件下的再水化潜力。
环境与社会经济影响：权衡利弊
任何干预措施都是一把“双刃剑”。本综述系统梳理了各项措施的环境与社会经济收益及潜在风险。环境收益方面，多数措施能改善土壤健康、增强生物多样性、固碳并提升生态系统服务。例如，植被覆盖改善可提高土壤肥力和生物多样性，人工湿地能净化水质并提供野生动物栖息地。然而，也存在一些环境风险，如工程措施（如地表坝、渗水池）可能扰乱当地生态系统或导致泥沙淤积；土壤和植被措施（如深耕、绿肥）可能暂时破坏土壤结构或增加病虫害风险。社会经济方面，许多措施能通过提高作物产量、降低灌溉成本、多样化收入来源来惠及农民。例如，等高松土和保护性耕作可减少劳力和能源需求。但一些措施如修建梯田、人工湿地等初始投资和维护成本较高，而集雾、生物炭应用等技术则受地理条件或成本限制。因此，在选择干预措施时，必须综合权衡其多维度影响。
构建决策支持框架：为实践导航
面对众多选择及其复杂的适用条件，土地管理者和政策制定者需要一个科学的决策工具。基于前述文献综述的见解，本研究提出了一个景观再水化干预措施的分类体系，并在此基础上，构建了一个多准则决策支持框架。该框架整合了环境适宜性（气候、地形、土壤、土地利用）、技术属性、成本以及环境与社会经济影响等关键准则。其应用遵循标准的多准则决策步骤：1. 明确目标（如增加土壤水分、减少径流）；2. 确定相关评价准则；3. 选择合适的权重赋值方法（如层次分析法或专家判断）；4. 为各准则分配权重；5. 对各候选干预措施进行评分；6. 汇总分数、排序并选择最适宜的干预措施。
案例应用：Turnip Creek流域的实践
为了演示该框架的实用性，研究将其应用于澳大利亚维多利亚州的Turnip Creek流域。该流域是一个36.2 km2的温带子流域，正面临持水能力差、下渗率低、地表径流增加和土壤侵蚀等问题。通过应用决策支持框架，结合该流域的具体环境条件（如温带气候、丘陵地形、特定土壤类型）和社会经济背景，对多种干预措施进行了评估。最终，牧场改良、等高松土和植被覆盖增强被识别为该流域最适宜的再水化干预措施。这个案例表明，所提出的决策支持框架能够为特定景观背景下的干预措施选择提供系统、透明且基于证据的指导，有望助力未来全球范围内的流域再水化项目更加科学、高效地开展。
