近日，水保学院张守红教授科研团队在小流域综合治理水土保持措施优化方面取得进展，相关成果以Optimizing soil and water conservation at the sub-basin scale: a multi-objective approach balancing ecosystem services, costs, and erosion control和A dual-scale optimization framework linking annual assessment with event-based erosion risk for watershed conservation为题，发表于国际水土保持学与水文学领域权威期刊 International Soil and Water Conservation Research 和 Journal of Hydrology。
水土保持措施是控制土壤侵蚀、防治水土流失、提升生态系统服务功能的重要手段。如何在有限投入下科学配置治理措施，兼顾减水减沙、生态效益与经济成本，并提高治理方案应对极端降雨的能力，是流域综合治理面临的重要问题。传统水土保持措施配置对流域内部空间差异、生态经济效益权衡及极端降雨侵蚀风险考虑不足。针对上述问题，研究团队以黄土高原昕水河流域及其典型小流域为研究对象，从子流域措施配置与年度降雨—极端场降雨双尺度优化两个方面开展研究，为流域水土保持精准治理提供了新方法。
研究团队以昕水河流域的全部小流域为研究对象，耦合SWAT模型与多目标优化算法，综合评估了不同水土保持措施及其组合的减水减沙效果、生态系统服务价值与投入成本。研究发现，同一措施在不同子流域的治理效果存在明显差异，组合措施总体上具有更强的减水减沙能力。通过多目标优化，提出了兼顾侵蚀控制、生态效益与经济成本的措施配置方案，为因地制宜开展治理、提高投入效率提供了科学依据。
以昕水河流域的朱家峪小流域为研究对象，结合年均与极端场降雨，融合土壤侵蚀与生态系统服务评估模型及多目标优化方法，构建了兼顾年度生态效益与强降雨侵蚀风险的双尺度决策框架。研究发现，优化方案能够显著减少土壤侵蚀和土壤有机碳流失，提升碳储量，同时兼顾水源涵养功能。通过对极端降雨条件下的高风险区域开展补充优化，进一步将土壤流失控制在容许阈值以内，为提升流域治理综合效益与适应极端降雨提供了科学依据。
水土保持学院博士后李华林、博士生张馨予分别为两篇论文第一作者，张守红教授和张帆副教授为通讯作者，北京林业大学为第一完成单位。研究工作获得国家重点研发计划项目“黄土高原小流域山水林田湖草沙综合治理与生态系统服务协同提升技术及示范（2023YFF1305101）”资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2026.100632
https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2026.136404