我校地理科学学院科研团队多项研究取得新进展

（通讯员 李鹏）近期，我校地理科学学院科研团队在植被演变与人类活动影响、湖泊碳循环、泥炭地碳库稳定机制、陆气交互作用、公共服务空间公平性评估等领域的研究取得一系列新进展，相关研究成果分别在Science Bulletin、Water Research、Communications Earth & Environment、Water Resources Research、Computers, Environment and Urban Systems等国内外权威期刊上发表。

饶志国教授课题组在中国南方植被演变与人类活动影响研究中取得新进展

如何量化人类活动在区域尺度上何时开始主导自然生态系统，是古气候学和古生态学的前沿难题。课题组通过对中国南方地区57条高质量孢粉记录的综合集成分析，定量揭示了该地区植被动态在约3500年前从自然气候驱动向人为干扰主导的根本性转变。该研究突破了该地区农业活动滞后的传统认知，为理解人类活动对地球系统的长期影响提供了重要的区域尺度证据。

图1 研究点位空间分布、多代用指标记录及晚全新世中国南方地区植被变化与人类活动关系示意图

该研究成果发表在Science Bulletin上。我校为论文第一完成单位，我校赵琳副教授为第一作者，我校饶志国教授和中国科学院青藏高原研究所曹现勇研究员为共同通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2026.06.030

李忠武教授课题组在湖泊碳循环领域取得重要进展

湖泊碳源汇效应及其调控机制是当前地球系统科学研究的前沿热点与科学难题。课题组以洞庭湖为研究对象，基于高分辨率沉积记录，以矿物结合态有机碳占比（MAOC%）为核心指标，系统揭示了沉积状态转变下有机碳埋藏通量与碳库稳定性的解耦规律。研究发现，有机碳通量与碳稳定性对沉积状态转变呈非线性响应，分别解释了72%和46%的方差（p < 0.001）。东洞庭湖因富营养化驱动埋藏通量高，但活性有机质过载导致MAOC%下降、碳库稳定性削弱；而西洞庭湖依托上游细粒矿物持续供给，MAOC%维持在94.63%的高位，碳库稳定性持续增强。该研究证实高埋藏通量不等同于稳定碳汇，为构建多维评估框架与差异化湖泊碳管理策略提供了关键科学依据。

图2 有机碳埋藏通量与碳库稳定性的解耦关系示意图

该研究成果发表于Water Research。我校为论文第一完成单位，我校黄政博士与王诗兰博士为共同第一作者，我校李忠武教授为论文通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.126603

彭长辉教授课题组在泥炭地碳库稳定机制研究方面取得新进展

泥炭地是全球重要的陆地碳库，但气候变化引发的地下水位下降正深刻改变其水文、植被格局与碳循环过程。地下水位下降如何驱动木本植物扩张、又如何影响泥炭碳储量，长期以来尚不明确。为此，课题组依托相互级联的多项野外操纵实验研究发现，地下水位下降激活表层和过渡层植酸酶活性，促进有机磷矿化，提升有效磷含量，进而推动木本植物扩张。木本植物对泥炭碳的保护作用呈现显著分层差异：表层泥炭中，木本凋落物释放的酚类物质抑制有机质分解；过渡层新增碳输入抵消分解损耗，维持碳库稳定；深层淹水泥炭中，厌氧环境持续发挥保碳作用。该研究揭示了泥炭地木本植物扩张过程中碳库维持稳定的深层机制，为泥炭地保育与气候韧性提升提供了重要的理论依据。

图3有机磷介导地下水位下降背景下泥炭地木本植物分层保碳机制示意图

该研究成果发表在Communications Earth & Environment上。我校为论文第一完成单位，我校博士后葛乐明为论文第一作者，我校彭长辉教授、李通博士和东北师范大学王猛教授为论文共同通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s43247-026-03733-3

贺新光教授课题组在陆气交互作用解耦方面取得新进展

陆气交互系统极其复杂，涉及降水、辐射、温度、湿度、土壤、植被等多元变量，且它们之间的有向依赖关系在不同时间尺度上会发生根本性的变化。传统分析方法往往只能捕捉变量间的两两关系，难以揭示整个系统的“全局图景”，更无法回答“谁在系统变化中起了主导作用？”、“变量是独立起作用还是协同合作？”这类关键问题。为此，课题组创新性地构建了一个“多层级信息划分网络（Multilevel TIPNets）”框架（图4）。该框架为理解复杂的多元陆-气系统提供了一个全新的、系统性的“透视镜”。它清晰地展示了：在不同的时间尺度下，需要关注不同的核心要素——短期看辐射，中期看湿度，长期看植被和土壤。同时，暴雨和干旱等极端事件并非简单地增强或减弱交互，而是会从根本上改变系统的“主导逻辑”和“响应速度”。

图4 多层级信息划分网络框架流程图

该研究成果发表在Water Resources Research上。我校为论文第一完成单位，我校博士后覃名茗为论文第一作者，我校贺新光教授为论文通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1029/2025WR040334

万义良教授课题组在公共服务空间公平性评估领域取得新进展

重力型两步移动搜寻法（G2SFCA）广泛用于公共服务空间公平性与可达性评价，但研究单元尺度（RUS）、距离衰减系数β和捕获区阈值（CZ）常依赖经验设定，参数交互还会增加结果不确定性。为此，课题组联合相关单位提出敏感性驱动的优化框架（图5）。研究构建融合外部数据一致性（ACI）与空间分异性（SHDI）的可达性评价指数（AEI），通过单参数试验、最陡爬坡和中央复合设计，利用响应面法（RSM）识别主效应、非线性及交互作用；中央复合设计将组合试验由125组减至20组。长沙市公园绿地实证表明，非高峰期较优配置为RUS=400 m×400 m、β=1.0、CZ=30 min，高峰期则将CZ调整为50 min，表明捕获区应随交通时段动态设置。两个响应面模型均高度显著（p<0.0001），调整R²分别为0.9481和0.8927；RUS在两个时段均为最强影响因素，高峰期CZ影响已接近RUS，交互效应也不可忽略。优化结果可更清晰刻画空间层级与时段差异，为公园绿地和公共服务规划提供了可复用的参数优化工具。

图5 基于响应面法的G2SFCA参数敏感性分析与优化流程

该研究成果发表于Computers, Environment and Urban Systems。我校为论文第一完成单位，我校万义良教授与赵洋博士为共同第一作者，中山大学陈鹏飞副教授为通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.compenvurbsys.2026.102460

编辑：谭伟静

责编：刘真

审核：马铁泉