研究气候与土地利用/覆盖变化对贝宁（西非）乌埃梅三角洲水系统的影响

为何这个河口三角洲重要

位于贝宁南部的乌埃梅三角洲是一片低洼湿地，养活农田、城市与渔业，并对西非最大沿海河流的洪水起到缓冲作用。然而该地区正面临两方面的挤压：变暖且模式改变的气候，以及农田和城镇的快速扩张。本研究提出一个简单但紧迫的问题：这两重压力将如何重塑人们依赖的水量——作为洪水流走的降雨、为作物保留在土壤中的水分、以及在旱季维持井水的地下水？

探查地表之下

由于三角洲的实地测量稀少且洪水使新监测点难以安装，研究者依赖一个名为 ParFlow-CLM 的复杂计算机模型。该模型追踪水从大气经植被与土壤进入河流与地下层的运动。团队为模型提供了1975、2000 与2013 年的详细土地利用地图，以及气候记录和重分析资料来重建过去天气。然后他们将模型对关键水循环通量（日尺度估计），例如陆地与植物蒸散、地表径流、地下水位与土壤含水量，和独立的卫星气候数据集进行比较，以检验模型的真实性能。

检验当今变化的气候

第一组实验在保持土地利用不变的情况下，让气候从20 世纪70 年代中期变化到21 世纪10 年代初期。在此期间，贝宁南部变暖且降雨模式有所改变。模型重现了该地区的两季降雨结构，并显示当降雨增加时，地表径流与蒸散都会明显上升。地下水位也有响应：在早期较湿润的年代，地下水更接近地表，而在近期更暖、较干的年份则更深。这些结果与整个西非的观测相呼应：降雨与气温的变化强烈影响河流与地下水的流量和时序，而乌埃梅三角洲对此尤为敏感。

缓慢累积的土地变化

接着，团队固定气候情景，分别套用1975、2000 与2013 年的土地地图，以分离农田和城镇向森林扩张的影响。几十年间，三角洲的森林覆盖约减少了20%，而农业与居住区扩大。令人意外的是，模型表明此程度的森林损失对年度总径流、土壤含水量与地下水的影响仅属温和，尽管在7 到9 月的主要雨季中差异会显现。在这些月份，较新、森林较少的景观在某些地区表现出略低的地下水补给与较浅的含水层，暗示三角洲平坦的地形、浅层含水层与仍占主导的稀树草原覆盖，至少目前可能在一定程度上缓冲中等程度的土地清理影响。

窥视未来极端情形

为探讨本世纪后期可能发生的情形，研究者将气候投影与合理的未来土地地图以及若干“假如”极端情况相结合。在一个干热情景中，降雨减少50%、气温升高并广泛开垦，模型指向更深的地下水位、急剧减少的地表径流以及土壤含水量几乎下降四个百分点。这类条件将导致作物受压、湿地萎缩和对本已有限水资源的竞争加剧。另一端的湿冷情景——降雨增加50%以上并大规模再造林——则产生相反的景象：径流翻倍、土壤更为潮湿、地下水位上升，可能增加长期破坏性洪水的风险。即使在更温和的未来情形中，蒸散量占降雨的比例也在增长，留给人类与生态系统的“剩余”水量减少。

这对民众与政策意味着什么

综合来看，模拟表明气候变化是驱动乌埃梅三角洲水系统变化的主要因素，而土地利用变化通常是放大或缓和这些影响，而非完全主导。在一个已相当拥挤、约承担贝宁三分之一人口的地区，这种组合可能带来长期的水资源短缺或反复的洪涝，取决于全球排放与当地土地政策如何演变。作者认为，规划者需要将地表水、地下水、森林、农田与城市视为一个相连的系统——通过再造林、谨慎选址的水坝与灌溉工程以及更好的监测——以在快速变化的气候下保持三角洲的生产力与宜居性。

引用: Bodjrènou, R., Sintondji, L.O., Soudé, M.K. et al. Investigating the impacts of climate and land use/cover changes on the Oueme Delta hydrosystem in Benin, West Africa. Sci Rep 16, 8534 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39679-x

关键词: 乌埃梅三角洲, 气候变化, 土地利用, 水资源, 西非