《Journal of South American Earth Sciences》：Eco-hydro-morphological evolution of river basins affected by volcanic eruptions in southern Chile: a conceptual model and a risk management approach
编辑推荐：
火山喷发引发的水文地质生态连锁反应及其系统整合研究，提出基于双相水流、地貌演化和植被动态的生态水文地质模型，强调长期监测与适应性规划对火山景观风险管理的意义。
瓦莱里娅·津加雷蒂（Valeria Zingaretti）| 罗萨里奥·弗洛林（Rosario Florín）| 布鲁诺·马佐拉纳（Bruno Mazzorana）| 安德烈斯·伊鲁梅（Andrés Iroumé）
智利南方大学（Universidad Austral de Chile），研究生院，森林科学与自然资源学院（Facultad de Forest Sciences and Natural Resources），瓦尔迪维亚（Valdivia），智利
摘要
智利南部的火山喷发多次引发了连锁反应，这些反应与河流动态相互作用，在多个空间和时间尺度上产生了生态-水文-地貌变化。近几十年来，普耶韦-科尔多恩考莱火山复合体（Complejo Volcanico Puyehue-Cordón Caulle, CVPCC）、查伊滕（Chaitén）和卡尔布科（Calbuco）火山的喷发深刻改变了周边河流盆地的形态和生态功能，促进了长期的不稳定状态和调整过程。虽然之前的研究已经探讨了沉积物和木材运输、植被恢复以及地貌变化等关键方面，但这些分析往往缺乏一种系统性的方法来整合生态-水文-地貌视角，以理解这些过程为何以及如何发生和相互作用。在此背景下，我们提出了一个概念模型，明确了受智利南部火山喷发影响的河流走廊的恢复轨迹，以查伊滕火山作为中心案例研究，并结合了CVPCC和卡尔布科火山的见解。该模型识别了河流系统的响应和调整模式，强调了双相流动（biphasic flows）、地形演变（landform evolution）和植被动态（vegetation dynamics）的作用。基于此，我们提出了一种综合的水文-地貌风险管理方法，强调了长期监测、适应性规划（adaptive planning）和主动措施（proactive measures）的重要性。这种方法超越了短期缓解措施，旨在加强对反复遭受干扰的火山景观的应对能力和韧性。通过将证据系统化到一个跨学科框架中，本研究为智利南部受喷发影响的河流盆地提供了首个综合性的概念模型，对风险降低和社区韧性具有直接意义。
章节摘录
引言
火山喷发是智利南部安第斯山脉常见的自然灾害（Romero等人，2024年）。在过去10,000年中，智利被认为具有地质活性的92座火山中，有28座位于智利南部（从比奥比奥地区（Biobío Region）到洛斯拉戈斯地区（Los Lagos Region））。在过去的二十年里，几次大规模的火山喷发影响了位于火山锥体侧面的河流流域（Ulloa等人，2016年；Zingaretti等人，2023年；Iroumé等人，2023年；Romero等人，2023年）。
研究区域
研究区域包括源自CVPCC、查伊滕（Chaitén）和卡尔布科（Calbuco）火山的河流流域，这些流域位于洛斯里奥斯（Los Ríos）和洛斯拉戈斯（Los Lagos）地区，海拔高度在1,000至2,300米之间。这些流域包括布兰科河（Blanco River，查伊滕）、尼拉韦河（Nilahue River）和康特拉富埃特河（Contrafuerte River，CVPCC），以及布兰科埃斯特河（Blanco Este River）和特普河（Tepú River，卡尔布科）（图1）。除了查伊滕河外，这些河流的水流沿着陡峭的森林坡度流动，在短距离内流入湖泊或直接流入海洋。
概述
多项研究探讨了智利南部火山活动对河流走廊动态及其恢复时间线的不同方面（Pierson和Major，2014年；Umazano等人，2014年；Iroumé等人，2015年；Romero等人，2016年；Ulloa等人，2016年；Mazzorana等人，2019年；Iroumé等人，2020年；Paredes等人，2023年；Zingaretti等人，2023年）。然而，目前还缺乏一个能够综合火山喷发后河流物理和生态维度的综合框架。
提出的生态-水文-地貌演化概念模型
大量研究记录了火山扰动对河流走廊的时间影响，包括沉积物和大型木材负荷的增加、地貌变化以及温带雨林覆盖的重大变化。这些发现被整合到了所提出的生态-水文-地貌概念模型中，为本研究提供了分析框架。为了系统化现有知识，我们按年份和研究区域整理了文献综述。
生态-水文-地貌模型：综合提案
本研究开发的生态-水文-地貌模型表明，受火山喷发影响的河流的恢复轨迹可以围绕三个关键属性（双相流动、地形和生物群落）以及三个时间阶段来组织，从初始条件到新边界状态的建立。该模型并非孤立产生，而是基于系统的文献回顾得出的（见表1），这突显了现有知识整合的局限性。
结论
在这项研究中，我们提出了一个综合性的生态-水文-地貌概念模型，明确表示了受智利南部火山喷发影响的河流走廊的恢复轨迹。通过研究查伊滕（2008年）、普耶韦-科尔多恩考莱（2011年）和卡尔布科（2015年）火山的喷发情况，我们的研究提供了首个旨在解释初始条件、边界条件和新边界条件下干扰与恢复过程的流域尺度框架。
我们的模型强调了...
CRediT作者贡献声明
：撰写与审稿编辑：方法论研究；方法论研究、数据管理、概念化；撰写与审稿编辑；撰写与审稿编辑、原始草稿撰写、调查、数据分析、概念化
未引用的参考文献
Allan和Castillo，2007年；Castruccio和Clavero，2015年；Carrillo和Díaz-Villanueva，2021年；Egozi和Ashmore，2008年；Elsissondo等人，2016年；Fryirs和Brierley，2013年；Gil和Pascual-Ezama，2012年；Gurnell等人，2020年；Klohn，1963年；Lara等人，2013年；Lara和Folguera，2006年；Lara等人，2004年；Lara等人，2006年；Lara和Moreno，2006年；Lara等人，2012年；López-Escobar等人，1992年；Mazzorana等人，2018年；Pallister等人，2013年；Petit-Breuilh，1999年；Rinaldi等人，2015年；Romero等人，2013年
手稿准备过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备这项工作时，作者使用了ChatGPT（OpenAI，GPT-5）来改进文本的英文风格和清晰度。使用该工具后，作者根据需要对内容进行了审查和编辑，并对发表文章的内容负全责。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或可能影响本文工作的个人关系。
致谢
本研究得到了智利国家研究与发展局（ANID）授予第一作者的博士学位奖学金（国家博士奖学金编号21201448）的支持。作者感谢智利南方大学森林科学与自然资源学院的研究生院提供的基础设施支持。本研究是在ANID/FONDECYT项目（项目编号1200079和1200091）的资助下完成的。
