2026年5月15日，地质微生物与环境全国重点实验室王成善院士团队的研究成果《Accelerated Himalayan river meandering and dynamics due to climate change》（气候变暖驱动喜马拉雅高地河型加速演变）在《Science》在线发表。该研究由王成善院士团队牵头，联合四川大学、中国科学院地理科学与资源研究所、美国华盛顿大学、巴基斯坦德拉伊斯梅尔汗农业大学、加拿大麦吉尔大学等国内外多家院所共同完成。该研究获得了国家自然科学基金基础科学中心项目和第二次青藏高原综合科学考察研究等项目的联合资助。

图1 喜马拉雅高海拔地区河流迁移速率与研究区概况A. 全球代表性河流迁移率特征及综合响应指数。B. 喜马拉雅高地研究区地形图。涵盖雅鲁藏布江、印度河与恒河上游流域，圆点代表所研究河曲位置。

河流的天然弯曲与河型演变，是塑造地表景观最为普遍且活跃的过程之一，深刻影响着洪泛区环境、流域生态系统稳定性，以及地球表层物质循环、碳输运与埋藏过程。长期以来，学界普遍认为河型演变主要受河流系统内部自生过程主导，外部环境变化信号，尤其是气候变化信号往往难以在河流动态中被有效识别。因此，在全球变暖日益加剧的背景下，气候信号能否突破河流自组织过程并被清晰识别，成为地表过程与全球变化研究领域的关键科学问题。

针对这一科学难题，研究团队将目光投向变暖速率为全球平均水平两倍的喜马拉雅高海拔地区（图1）。作为气候敏感性极高的“亚洲水塔”的核心组成部分，该地区河流演化极少受人类活动干扰，是研究河型演变对气候变暖响应的天然实验室（图2）。该研究利用1980至2020年间长达40年的卫星遥感数据与大量野外实测资料，对超过1500公里河段开展了系统的河型演变特征分析，构建了能够定量表征河流形态动力学的“河型活化指数”（RPMI），形成了迄今最为系统的喜马拉雅高海拔地区河流演化数据集。

图2 喜马拉雅高地上游天然冲积河流正在快速变迁。A. 曲流迁移。B. 截弯取直。C. 河流改道。D. 河型转换。

图3 河型活化指数（RPMI）与环境变量之间的关系（1980—2020年）。A. 边际效应分析揭示了1980—2000年（蓝色，T1）与2000—2020年（红色，T2）RPMI的分布特征及其与自旋回变量的关系。B. 相关分析展示了RPMI与关键气候变量变化之间的关系。

研究发现，2000至2020年间，未受地形约束的自由河曲RPMI较1980年至2000年整体提高了109%（图3）。在全球范围内超过79万条河曲的对比分析中，喜马拉雅高地的气温变化与河道迁移速率协同响应指数约为全球均值的8倍，显著高于其他区域。在此基础上，研究进一步揭示了气候变暖影响河道形态的主要驱动路径。通过定量分析与机制解析，研究证实气温升高与降水变化通过加速冰川退缩与冻土退化，改变泥沙通量并削弱河岸稳定性，进而驱动河道迁移加速与形态转换频率增加，冰冻圈退化是连接气候变化与河道动力学响应的关键中间环节（图4）。

该研究首次系统性地验证了气候变暖加剧河型演变的科学假说，突破了以往对山区河流演变机制的固有认知，研究结果证实了喜马拉雅高地冲积河流对气候变化的高敏感性，为评估未来持续变暖背景下河流碳循环、洪沙风险、生态系统演变及重大涉水基础设施建设提供了新的科学依据。

图4 喜马拉雅高地河型演变加剧的河道形态动力学及相关气候驱动因素。图中展示了研究区2000—2010年相较于1980—1990年各相关指标的增幅百分比。内嵌方框展示了结构方程模型分析的结果，揭示了气候影响河流动态演变的关键驱动路径。

图5 王成善院士与参与本次研究的师生