Socio-ecological analysis of water availability in three agricultural basins of central Chile

方法

Mann-Kendall趋势检验、Sen斜率估计与OLS回归，结合气候和社会经济

发现

径流显著下降，不仅因气象干旱，还因农业扩张的复合作用，且存在南北地理梯度差异。

机会点

可研究农业扩张与干旱复合作用下流域水文韧性的空间分异机制及适应性治理。

智利中部地区作为生物多样性热点区域，正面临严峻挑战：日益加剧的气象干旱与农业扩张相互作用，破坏了社会-生态系统的水文动态。本研究探讨了瓦尔帕莱索大区三大主要农业流域——阿空加瓜（Aconcagua）、拉利瓜（La Ligua）和佩托尔卡（Petorca）——社会-生态特征的时空变化，并评估了降水亏缺、社会经济驱动因素（水井水位、水权、原生林清除面积、农业GDP和出口水果量）与河流流量之间的关系。采用Mann–Kendall检验和Sen斜率估计器量化时间趋势，同时运用多元普通最小二乘（OLS）回归模型捕捉气候变率与社会经济变量对河流流量百分比异常的交互作用，并将时间作为协变量纳入模型。结果表明，三个研究流域的河流流量均呈现显著下降趋势，表明降水介导的水输入正在减少。与此同时，由于农业生产方面的制度性激励，所有社会经济变量均显著增加。OLS模型表明，河流流量枯竭不仅与气象干旱相关，还与其和农业扩张的复合交互作用相关，在水文韧性方面呈现出明显的由南向北地理梯度。观测到的动态从南部的气候放大过程到北部的缓冲现象不等，后者人为地压平了水文系统，实际上抵消了降雨的效益。此外，时间序列分析揭示了一种仅限于北部流域的潜在持续性负趋势，表明在底层社会经济压力调制下，河流流量对气候变率的响应发生了根本性改变。这些差异可能源于局部降雨情势或水制度与主导农业出口模式的总体影响。应对这一严峻形势需要范式转变，转向去中心化的适应性治理框架，该框架应承认自然流域边界、社会用水和局部地理动态，以确保社会-生态可持续性。