河流是陆地-海洋物质输送的通道。水沙作为河流系统输移的关键物质，既是河流地貌的主要塑造者，又是地球化学循环的重要驱动者。在全球变化的背景下，世界大河的水、沙通量呈现出不同的变化趋势，但关于全球尺度下水-沙通量组合变化趋势及其影响因素的定量研究尚属空白。北京大学倪晋仁课题组基于近年来构建的世界大河（流域面积 ≥ 1000 km2）水-沙通量长序列数据库，根据4307条大河水沙通量观测数据，指出了全球不同区域分布的九种典型水-沙组合变化趋势及其成因。
研究表明，全球24%的大河呈现显著的径流变化；其中，径流量显著减少的河流主要位于非洲中部和西部、亚洲东部和东南部、欧洲南部、北美洲中西部以及澳大利亚东部等地区，而径流量显著增加的河流主要位于亚洲北部、欧洲北部以及北美洲北部和东部等地区。另一方面，40%的大河呈现显著的泥沙通量变化；其中，南美洲北部河流输沙量的增加和亚洲东部河流输沙量的减少趋势尤为显著。总体上，全球年径流入海通量仍基本保持稳定，但年入海泥沙通量下降20.8%。
全球4307条大河的8089个水文站径流量（Q）变化趋势，309条大河的496个站泥沙通量（QSS）变化趋势（a, b）;以及全球大河Q和QSS变化趋势的分布(c, d)。
世界大河按照径流量变化和输沙量变化组合可分为九种基本类型，其中最为常见的是稳定-稳定（S-S）、稳定-减少（S-D）和减少-减少（D-D）类型。输沙量稳定或者减小的河流主要集中在发达地区，而输沙量增大的河流多出现在亚洲以外的发展中地区。与其他发展中地区不同，亚洲河流的输沙量普遍减少，最为常见的水沙组合趋势类型是减少-减少（D-D）和稳定-减少（S-D）类型。近十年来，世界大河的水-沙组合趋势格局发生了很大的变化，具体表现为稳定-稳定类型（S-S）的河流减少，而稳定-减少（S-D）和减少-减少（D-D）类型的河流大幅增加，这主要与亚洲河流输沙量大幅度下降有关。
不同气候与人类活动(A和B分别代表保护型和开发型)组合条件下对应的9种世界大河水-沙通量组合变化趋势 (S、D和I分别代表稳定、减少和增加趋势) 及其主要水-沙变化趋势在六大洲的分布
该研究还指出，约70%的世界大河径流变化与降水密切相关，而约30%的世界大河泥沙通量变化受高强度人类活动（大坝运行和灌溉等）影响。
该论文成果被2019年10月25日出版的Science 以“Worldwide river sediment flux”为题在“Editor’s Choice” 栏目进行亮点报道(2019, Vol 366, Issue 6464, P442)。中国水利水电科学研究院胡春宏教授以“Implications of water-sediment co-varying trends in large rivers”为题也进行了深入述评，与该文在Science Bulletin 同期发表，欢迎关注!
研究项目得到了国家自然科学基金（51721006，91647211）的资助。
Li L., Ni JR, Chang F, Yue Y, Frolova N, Magritsky D, Borthwick AGL, Ciais P, Wang YC, Zheng CM, Walling DE. Global trends in water andsediment fluxes of the world’s large rivers. Science Bulletin, 2019, https://doi.org/10.1016/j.scib.2019.09.012
