里斯，再见！电子科技大学女教授喜欢提理科

蜀哥董事

3月5日，四川记者从中国电子科技大学获悉，同日，该大学资源与环境学院教授、博士生导师张明芳和不列颠哥伦比亚大学流域生态学首席教授、中国电子科技大学客座教授魏晓华发表了前瞻性综述论文。
这篇论文的题目是《毁林站、造林和供水》。电子科技大学是第一作者单位，张明芳是第一作者和通讯作者，魏晓华是第二作者。本文对备受争议的森林-水关系这一科学问题进行了深入而全面的评述，阐明了对不同流域森林变化可能造成的水文影响和变化机制的独特见解，为解决未来复杂的森林-水关系之谜提出了系统的研究和设计方向。
森林是天然水库和“过滤器”，可以通过复杂的森林水文过程储存、释放和净化水。一种主流观点认为，“增加森林会导致径流减少，减少森林会导致径流增加。”然而，电子科技大学资源与环境学院的张明芳教授指出，“森林与水的关系远非简单！”
照片由张明芳匡军教授拍摄。
邀写:直接直指“林水关系”这个有争议的问题。
森林生态系统在整个水循环中起着重要作用。大规模的森林变化会对森林生态系统的供水服务产生什么影响？
在这方面，国际学术界有不同的看法，特别是关于不同流域森林变化可能产生的水文影响及其影响机制。
过去，许多关于森林-水关系的研究都集中在小流域尺度上。虽然得出了一致的结论，如“森林的增加会导致径流的减少，而森林的减少会导致径流的增加”，但越来越多的大流域研究使森林-水关系的复杂性更加突出，简化的一致结论越来越站不住脚。经过近百年的发展，国际上经典的配套小流域试验方法已经进入瓶颈期。
在全球气候和环境变化的背景下，如何在更大的空间尺度上探索森林与水的关系及其时空变化机制已成为亟待解决的问题。
自2006年以来，张明芳一直致力于“电子信息+生态环境”的交叉融合，在森林生态水文信息和流域生态环境恢复等领域造诣颇深。本文以近年来的一系列森林水文学研究成果为基础，结合最新的森林水文学研究进展。
2020年9月，《科学》邀请张明芳撰写《透视》论文，对该问题做出了科学权威的判断，并展望了该学术领域未来的发展路径。2020年底，张明芳撰写了论文初稿，由《科学评论》编辑委员会和匿名同行专家审阅。2021年1月，根据反馈意见稍作修改，最终稿于2月完成。
张明芳说，由于气候、流域特征(地形、土壤、地质、植被等)的影响。)和森林管理，流域对森林变化的水文响应是高度可变的。到目前为止，这些因素在不同时间和空间尺度上作用于林水关系的机制尚不清楚。
因此，全面系统地揭示不同尺度森林变化可能造成的水文影响及其影响机制，统一对森林-水关系的一致性和复杂性的认识，为森林水文学研究指明未来的方向和蓝图，是森林水文学发展和变化环境下森林资源与流域水资源适应性管理的需要。
引领前沿:提出理论方法体系架构。
成对流域试验(包括控制流域和治理流域)是量化森林变化水文响应的经典方法。然而，这种方法不能有效评价森林、气候、水和流域特征之间的相互作用和反馈机制，不适合大流域研究。
照片由张明芳匡军教授拍摄。
近年来，生态水文模型、水文图解法、敏感性分析等研究方法也存在设计局限性。大部分都是独立的森林和气候对水文的影响评估，缺乏对二者相互作用和反馈机制的表达。
张明芳指出，这些研究关注的水文变量大多是年径流量、洪峰流量、枯水流量等，对径流状况(流量、频率、变化率、发生时间和持续时间)的完整性研究不足。径流的这些特征参数共同决定了径流状态、水生生态系统功能和供水等生态服务。有限的水文变量不能反映森林水文的整体功能。
张明芳团队在野外工作中使用的雨锥。
在她的论文中，她综合分析了森林变化对年径流和枯水径流的影响及其时空变异性。在此基础上，她进一步系统阐明了森林水文响应变异性的影响因素，即森林-水关系复杂性的根源，并提出了今后研究森林-水复杂关系的系统框架设计。
在该体系框架下，未来森林水文研究应选择径流的5个特征参数来表征水文功能的完整性，水文功能的影响因素也应充分考虑气候、流域特征、森林及其相互作用和反馈。在流域水文过程方面，结合地表水和地下水过程，对关键区水流路径、流域蓄水和持水进行了研究。
在研究方法上，她还主张将传统的定位观测、同位素示踪、智能遥测、模型模拟等技术手段进行整合；在研究尺度上，应在长期地面观测和遥感监测数据的基础上，利用机器学习、气候-生态-水文耦合模型等方法，在大空间尺度上深入探索森林和水的作用和反馈机制。
「过去，在评估森林变化对供水的影响时，只考虑有限的水文变量，例如年径流量。鉴于不同水文变量对森林变化的响应不同，这种做法可能导致对整体水文功能变化的误判。”张明芳指出，“未来的流域管理应遵循这一系统框架设计，以实现更科学的评价和决策！”
专心研究:保护青山绿水。
张明芳先后就读于北京林业大学和中国人民大学，2008年在加拿大不列颠哥伦比亚大学攻读博士，2013年5月加入中国电子科技大学，成为资源与环境学院的杰出副教授。现为教授、博士生导师。这篇发表在《科学》上的文章是她多年研究成果的总结和升华。
10多年来，她一直专注于自己的领域，持之以恒，深入培养自己的工作，在生态环境领域的高水平期刊《自然生态通讯》(NatureCommunications)和《水文学报》(JournalofHydrology)等期刊上发表了1篇作品或撰写了14篇论文，对“流域森林水文响应的变异性和影响机制”进行了深入研究。
其中一篇题为《全球多尺度流域森林变化的水文响应:尺度、气候、植被类型和水文状况的重要性》的论文发表在《地球科学学报》TOPJournal上，被ESI选为高被引论文。在该期刊中，JCR影响因子的贡献在2019年排名第二，被全球30个国家的学者引用。它还在全球范围内成为IUF的“变化中的地球上的森林和水:脆弱性、适应性和管理机会”。
2018年，在第五届变化环境中的森林水文国际高峰会议上做会议邀请报告，是会议史上最年轻的会议邀请记者。多次参与联合国教科文组织-IHP、国际林业联合研究协会等大型国际政府或学术机构的全球生态环境评估报告的编写。
来到电子科技大学后，电子信息学科的优势和跨学科的研究环境为她更好地开展研究提供了坚实的基础。她说:“研究的系统越复杂，就越需要跨学科的整合。学校在物联网、智能信息处理、信息可视化、大数据、人工智能等方面的技术和人才。为我们提供更有效的手段和方法，服务于国家生态文明建设等重大需求，研究生态环境问题。”