研究

苏门答腊占比省的洪水和土地利用变化:整合当地知识和科学调查

• 摘要
• 简介
• 概念框架
• 研究区域与方法
  • 定性访谈数据
  • 定量的科学测量
• 结果
  • 定性访谈数据
  • 定量环境测量
• 讨论:整合当地生态知识和科学测量的见解
  • 比较村民对洪水情势变化的观察与溪水流量数据
  • 当地气候变化对不断变化的洪水制度的潜在贡献beplay竞技
  • 土地利用变化对不断变化的洪水状况的潜在贡献
• 结论和最后反思
• 作者的贡献
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

在过去，洪水很少发生. ...那时候，大多数人不种油棕，不种橡胶. ...它开始是因为森林已经消失了。这就是为什么现在洪水经常发生. ...对于一年生作物来说，如果洪水发生得更频繁，那就是一个问题. ...(有时)农民刚种下秧苗，突然就发了水。(印尼苏门答腊占碑的橡胶农)

在东南亚，在过去的几十年里，大面积的低地森林已经被转变为油棕、橡胶和纸浆木材种植园(Hansen等人2013年，Margono等人2014年，Clough等人2016年)。例如，2015年，马来西亚和印度尼西亚的油棕种植园覆盖了1700万公顷的面积(Chong等，2017年)。如此剧烈的土地利用变化往往会导致生态水文功能受损(Bruijnzeel 2004, Bradshaw等人2007,Ellison等人2017)。最近，一些研究开始将橡胶和油棕单一种植系统的扩张与洪水频率和强度的增加联系起来。

现有的研究建立在多种方法的基础上。水文测量表明，由于严重的土壤退化和侵蚀，油棕单一种植种植园可能有较低的土壤水分入渗率(Tarigan et al. 2018) (Guillaume et al. 2015, 2016)。特别是结合年轻油棕种植园的低蒸散率，这可能会增加油棕为主景观的地表径流和洪水风险(Manoli等人2018年，Tarigan等人2018年)。这些发现也与径流数据的时间序列分析相一致，该分析发现了通过上游土地利用转变为橡胶和油棕种植园增加径流的证据(Adnan和Atkinson, 2011年)。其他方法建立在空间分析和计量经济学模型的基础上。例如，Tan-Soo等人(2016)和Wells等人(2016)发现，橡胶和油棕种植园与马来西亚和印度尼西亚发生越来越多的洪水的报告存在空间关联。最后，一些进行定性社会研究的研究提供了来自印度尼西亚各地村民的访谈数据，这些村民将土地利用变化与单一种植种植园联系起来，与洪水发生次数增加有关(Obidzinski等人2012,Larsen等人2014,Kelley和Prabowo 2019)。

我们在苏门答腊岛占比省的研究区域的村民也观察到了种植园扩张和洪水之间的这种联系，正如上文引用的一位小农所指出的那样。在全球经济作物生产的土地利用迅速变化的时代，了解这种过程对受影响社区具有重大意义。虽然上述研究提供了一些证据，表明由于种植园扩张，洪水状况发生了变化，但大多数研究都提出了单一学科的分区见解。在我们的研究区域及其他区域，对于土地利用变化、气候变化和河流水位之间的因果过程的多样性的知识仍然存在很大的差距。beplay竞技

建立土地利用变化和洪水之间的联系是自然科学家和社会科学家长期而有争议的努力(Calder和Aylward 2006, Bradshaw et al. 2007, van Dijk et al. 2009, Lele 2009)。在公共话语中，森林砍伐常常与洪水频率和强度的增加联系在一起。事实上，砍伐树木和森林会增加洪水发生的可能性，这是众所周知的，因为蒸发蒸腾速率下降和水分入渗减少会增加局部地表径流(Ellison等，2017年)。然而，在森林砍伐之后，这种过程可能会逆转。水分入渗率可能会恢复，届时种植的树种的蒸散率可能与天然林一样高(Bruijnzeel 2004)。自然科学家进一步警告说，土地利用变化和洪水状况之间的联系往往取决于多个特定地点的生态水文过程的相互作用，包括局部气候变化(Bradshaw等人2007年，Alila等人2009年，Locatelli和Vignola 2009年，van Dijk等人2009年，Tran等人2010年，Pattison和Lane 2012年)。beplay竞技社会科学家则警告说，泛化森林与洪水的联系可能导致政策产生不良的社会后果，例如，上游森林居民的土地利用活动受到限制，并被错误地归咎于导致下游洪水的原因(Saberwal 1998, Calder and Aylward 2006, Hofer and Messerli 2006)。此外，他们还指出，自然科学中的研究往往忽略了调节洪水影响的社会和技术背景，以及响应和反馈过程(Lele 2009, Di Baldassare等人2014)。

在研究复杂的社会-生态现象时，将当地的生态知识整合到科学分析中可以解决上述的一些不确定性和风险(Pierotti和Wildcat 2000, fabicius等人2006,Stringer和Reed 2007, Tengö等人2014,Leimona等人2015,Días等人2018)。这种不同知识来源的整合也可以使研究结果在社会和实践上与当地的社会环境更相关，被认为是迈向环境变化解释民主化的重要一步(Forsyth 2003)。

在本文中，我们旨在通过结合关于当地生态知识的定性访谈数据和科学测量，提供土地利用变化、气候变化和洪水制度之间联系的综合分析。beplay竞技我们研究了多学科数据集，以确定可能解释村民观察到的占比省(印度尼西亚苏门答腊)Tembesi流域森林转换后洪水频率和强度增加的潜在社会-生态过程。

我们的研究目标如下:在定性访谈的基础上，我们(1)回顾村民对洪水事件的模式和强度变化的观察，以及他们对变化的环境过程的评估。然后，我们(2)检验所报告的洪水状况变化是否反映在Tembesi河的可用溪流流量数据中。基于村民对洪水变化的潜在原因的评估，我们测试了气候和/或土地利用的变化是否可以为观测到的变化提供解释。因此，我们(3)分析了过去几十年的局地降水变化模式，(4)比较了不同土地利用系统的水力土壤特性。更具体地说，我们量化了Tembesi河流域(1990-2013年)的土地利用变化，并评估了油棕和橡胶种植园的土壤容重(作为土壤压实度的指标)、水分入渗能力和地下水水位是否与森林和不那么集中管理的参考系统不同。最后，基于村民对湿地地区土地利用变化的具体关注，我们(5)调查了湿地地区的森林转换是否进一步促进了洪水形态的改变。为此，本文以1990-2013年的土地利用数据为基础，并与坦贝西流域的定性案例数据进行比较，分析了湿地区域的土地利用历史和土地利用特征。

最后，我们通过讨论数据集之间的收敛、互补和分歧来整合这些多个知识来源。虽然我们的研究设计不是专门用来回答洪水相关问题的先验设计，但我们表明，对不同知识来源的后验分析可以成为跨学科研究的一个重要工具。它还可以对土地利用变化和洪水之间的复杂联系提供更完整的分析。

概念框架

我们的研究方法建立在政治生态学和可持续性科学的批判现实主义方法的传统上。这些研究强调了问题驱动、自下而上的研究方法的必要性，这些方法整合了不同的知识来源，以找到环境问题的局部框架解释(Forsyth 2003, Walters和Vayda 2009, Lele和Kurien 2011, Thorén和Persson 2013, Ribot 2014)。

在土地利用变化的背景下，洪水及其影响的研究通常以自然科学的观点为主。洪水状况的变化主要来自于直接的地面测量，使用洪水计的水位或流量数据(例如，MDID 1989, Yusop等人2007,Adnan和Atkinson 2011)，或建模练习。模型输入通常基于对水循环不同组成部分的直接实地测量，如土壤表面径流、入渗率、穿透率或蒸散发速率(例如，Manoli等人2018年，Tarigan等人2018年)。降雨量要么来自卫星获得的降水和云量估算(Maggioni和Massari 2018年)，要么基于实地和卫星测量的结合(Kwak 2017年)。近年来，卫星图像已成为大规模监测洪水事件的一种广泛使用的工具。然而，由于云层覆盖，基于光学的卫星图像有其局限性，尤其是在热带地区(Ahamed和Bolten 2017, Ban等人2017,Adam等人2018,Notti等人2018)。洪水状况变化的典型指标包括极端水位或峰值流量的天数、作为山洪暴发指标的平均水位上升、平均季节性水位或季节性水位变化(Dang等，2011年，Wang等，2015年)。

但是，这些方法在数据可用性和人的方面的整合方面有一些限制。在对洪水规律的研究中，当地人的生态知识可以作为科学测量的有益补充。局部生态知识(有时也被称为传统生态知识)由知识的三个组成部分组成:观察知识、通过实践经验获得的知识和人们的信仰形式的知识(Berkes et al. 2000)。这些知识是通过个人对当地生态系统的经验观察和解释获得的，并通过与其他农民和村民的交流来丰富和验证(Berkes et al. 2000, Usher 2000, Houde 2007)。

特别是，将观测和实际的当地生态知识结合起来，可能会为建立土地利用变化和洪水状况之间的联系提供一些好处。首先，当地的生态知识提供了科学知识很少的地区的生态系统的细粒度信息，例如苏门答腊农村地区(fabicius et al. 2006)。科学测量的一个典型问题是实地测量往往只能在小区尺度上进行。另一方面，在更大的尺度上进行的建模练习，通常很少提供关于洪水地区实际变化的信息，例如在村庄一级。整合人们的知识可能对检测环境变化也很有用，这些变化在短期的科学测量中不能立即显现，因为当地人观察事物的频率更高，时间更长，地点更广(Usher 2000)。因此，它可能会引起人们对环境变化的注意，否则这些变化可能不会被研究。例如，Wells et al.(2016)将采访数据与报纸对洪水和流域特征的报道相结合，表明洪水的范围远远大于政府评估报告。此外，与通常被划分的科学研究相比，地方生态知识在本质上被认为是整体的(Pierotti和Wildcat 2000, fabicius et al. 2006, Aikenhead和Ogawa 2007)。因此，在土地利用变化和洪水研究中整合当地的生态知识可能会使研究方法更加开放，从而更好地解释洪水事件生成过程中的多个相互作用过程。

其次，无论是实地测量还是建模演习，在确定什么构成了洪水的问题变化以及人类对水流的潜在影响方面，往往都未能充分考虑到人类因素对问题的影响(Lele 2009, Di Baldassare等人2014,Langill和Abizaid 2020)。因此，Lele和Kurien(2011)呼吁从理论驱动转向问题驱动、自下而上的研究，避免研究问题只取决于研究人员所接受的训练。例如，兰吉尔和阿比扎德(2020)通过质疑什么才是真正的“严重洪水”，表明自然科学中对极端洪水的研究通常集中在异常高的洪水上。在他们的研究中，他们表明，对秘鲁亚马逊河流域的一个洪泛平原社区来说，洪水的时间和持续时间实际上是有问题的洪水最显著的特征。现有的研究将印度尼西亚和马来西亚的土地利用变化与洪水状况变化联系起来，要么调查了独立于人类评估的水流波动(Adnan和Atkinson, 2011)，要么研究了报纸和政府评估报告的洪水事件数量(Tan-Soo等人，2016年，Wells等人，2016年)。

将当地的生态知识整合到土地利用变化和洪水的研究中，也有助于引起人们对调停洪水影响的社会和技术背景的关注。这种整合可能进一步有助于理解不断变化的洪水状况如何触发人们的反应和反馈过程，从而反过来塑造水流(Lele 2009, Di Baldassare等人2014)。例如，Kelley和Prabowo(2019)利用口述历史揭示了由不断变化的洪水制度引发的社会转型过程。研究表明，这些转变过程增加了人们对洪水的系统性脆弱性，并产生了改变河流流量的反馈。

虽然整合本地知识和科学测量存在多种机会，但整合的缺陷也被详细讨论，有时以一种有争议的方式(Klubnikin等人2000,Pierotti和Wildcat 2000, Moller等人2004,Bohensky和Maru 2011, Persson等人2018)。与定性社会科学和定量自然科学方法的整合类似，有人指出，知识来源之间的本体论和认识论差异可能会阻碍面向输出的知识整合(Nadasdy 1999, Krüger et al. 2016, Thorén和Stahlhammer 2018)。特别是，不同的本体论理解和假设之间的深入对抗，或与其他方法建立科学质量和方法有效性的关键接触，往往受到时间的限制。尽管有这样的担忧，我们认为更务实的方法来促进跨学科研究是可能的和有价值的。克服整合挑战的一个重要条件是研究问题的共同框架。因此，一些学者建议将实证社会问题作为分析的起点，即对不断增加的洪水发生的观察(Walters和Vayda 2009, Lele和Kurien 2011, Thorén和Persson 2013)。然后，不同学科和知识来源的解释可能会被视为部分的、特定环境的、可能有错误的，但承认不同来源的结合可能会提供更好的理解环境问题(Yeung 1997, Forsyth 2003, Lele和Kurien 2011)。

研究区域与方法

我们的研究区域占碑省位于印度尼西亚苏门答腊岛东部低地。在占碑省，1990年至2013年间有7942平方公里的森林被砍伐，相当于1990年森林面积的35.2% (Melati 2017)。大部分的土地利用变化发生在占碑省的低地，那里今天以单一种植橡胶(橡胶树取代巴西橡胶树)及油棕(Elaeis guineensisJacq)种植园。从荷兰殖民时期起，占比省就开始发展单一种植橡胶种植园(Feintrenie和Levang 2009年);油棕种植始于上世纪80年代中期，并在2017年扩大到近9000平方公里(占该省领土的18%)(BPS印度尼西亚2018年)。

占碑省的低地河流在旱季和雨季之间表现出强烈的季节性波动。因此，该省低地的大部分地区在雨季被淹没。巴当哈里流域(44595平方公里)是占碑省最大的流域，横跨222个村庄的2282平方公里的土地经常受到洪水事件的影响(公共工程部长，2012年)。

我们的论文以坦贝西流域的低地为重点，该流域是巴当哈里最大的亚流域(12,819平方公里)。之所以选择这个重点，是因为该地区土地利用的动态变化、受洪水影响的人数以及数据的可用性。流域低地覆盖大片湿地区域，其中泥炭地面积约440平方公里(见图1;Wahyunto和Subagjo 2003, Biagioni et al. 2015)。如今，坦贝西低地地区的土地利用以农业为主，主要种植油棕和橡胶，占流域面积的52%(见图1;Melati 2017)。流域低地的气候属于热带湿润气候(年平均气温26.5°C，年降水量2235毫米/年)^－1)， 10月至5月为雨季(Sulthan Thaha气象站，引用Drescher et al. 2016)。根据当地报纸公布的数据，坦贝西流域低地水位的典型季节性波动在5米到11米之间(Anton 2017, Saputra 2017)。本研究分析的所有数据均来自于effort合作研究中心(https://www.uni-goettingen.de/en/310995.html）

定性访谈数据

我们的分析建立在两组不同的定性访谈数据上，这些数据来自半结构化访谈和非正式访谈(访谈总数= 91;伯纳德·2011)。所有访谈均于2012年至2017年在占碑省进行长期(2-6个月)实地考察。采访在当地助理的帮助下用英语和印度尼西亚语进行。在面试期间或面试后不久，详细的笔记和备忘录被记录下来。此外，还以印尼语录制了采访录音。使用MAXQDA (V. 11)软件对所有访谈记录以及文本摘录的内容进行编码(Mayring 2000)。

有关不断变化的水浸状况的本地生态知识

第一个数据集的访谈主要在Air Hitam街道进行(图1)。在这个街道上，三个村庄沿着同名的Air Hitam河的上下游连续体被选择。在这个街区，我们采访了来自33个不同家庭的访谈伙伴。访谈对象的选择采用滚雪球法和目的性抽样法(Flick 2016)。有意选择的访谈伙伴包括村政府代表、农民团体负责人、村长和直接受到洪水事件影响的村民，无论是在他们的住宅地块还是在他们的种植园。除了Air Hitam街道的住户外，在滨水地区拥有种植园的8个住户也在本研究的框架内抽样进行了土壤特性分析，并有意选择这些住户进行访谈。在连续的实地访问中，对几个访谈对象进行了多次访谈，结合了正式和非正式的访谈情境，并经常涉及到在访谈情境中在场的家庭成员或朋友(访谈情境总数n = 69)。采访的重点是询问人们对当地洪水制度变化的观察，他们对可能的因果关系的个人评价和对个别家庭的影响。

有关土地利用历史和湿地管理的本地知识

由于访谈对象对湿地地区土地利用变化的具体关注，第二组数据集的分析旨在探究Tembesi流域湿地地区的具体土地利用特征。因此，我们对6个村庄的湿地区域的土地利用历史和管理进行了比较，这些村庄的土地包括广阔的湿地区域。除了Air Hitam街道上的三个村庄，我们的案例研究比较还包括Tembesi流域低地的另外三个村庄。在这些村庄进行的访谈包括本研究提供的“努力”研究项目(Kunz 2016, Rödel 2018)以前的调查数据(额外访谈次数n = 22)。我们将湿地区域定义为水永久或临时覆盖土壤或接近土壤表面的区域(2016年拉姆萨尔公约秘书处)。这包括河岸泛滥平原，沼泽，以及泥炭地。

外国研究人员的存在肯定会影响采访伙伴叙述某个话题的方式，例如，通过提供一个他们期望会取悦研究人员的答案(Berger 2015)。我们的目标是通过对研究村庄进行长期的定性研究来减少这种反应偏差。定性访谈技术被选择作为一种方法，因为它们允许自下而上和深入分析人们对当地环境变化的评价。与预先设定的调查问卷相反，使用开放式的问题和更自然和自发的对话过程允许研究人员创造信任和不太正式的采访情况。这些有助于避免反应偏差，因为它们允许研究者鼓励访谈对象主动叙述环境变化。它们进一步为更详细地描述环境变化提供了空间，并揭示了洪水对人们日常生活的重要性。访谈中获得的信息在随后的访谈中与来自不同社会群体的访谈伙伴进行交叉核对。最后，采用参与式观察法对访谈数据进行三角剖分，包括多次走访村民的种植园和不同的河段。

定量的科学测量

河流水位

坦贝西河的水位是在波赫水文站(02°08′55″S, 102°48′22″E)测量的，该水文站位于Air Hitam河到坦贝西河的河口(图1)。本次分析的数据由水资源公共工程署(Dinas Pekerjaan Umum Bidang Sumberdaya Air)提供，时间跨度为1997-2016年。Pauh水文站的流域面积为10760平方公里(Tembesi流域的84%)。水位在当地时间每天早上8点到9点之间记录一次，使用一个浮球作为机械触发器的自动水位记录器(Roni 2005)。河流流量是根据特定地点的评级曲线得出的。

基于村民对洪水状况变化的观察，我们基于Wang et al.(2006)和Zhang et al.(2009)的方法，分析了洪水频率和强度的潜在增加以及洪水事件季节模式的潜在变化。为此，我们调查了(a) Tembesi河极端水位的天数，(b)平均水位上升以及山洪暴发的频率和强度，(c)平均季节性水位和可能的变化。对于(a)，我们将极端水位定义为Tembesi河溢出其天然水坝(11米)时的水位。这个阈值是基于报告的5-11米的典型水位(Anton 2017, Saputra 2017)，并对当地在线报纸或国家灾害管理委员会(BNPB 2019)报道洪水事件时的河流水位数据进行了复查。对于(b)，我们比较了1997-2016年期间随后两天的水位变化，并将暴洪定义为连续两天内水位上升1米的事件。对于(c)，我们计算了每个月的平均水位。

降水

在我们的研究区域附近，只有Jambi Sultan Thaha机场(01°38′17″S, 103°38′40″E, 25 m a.s.l)和Pauh村(02°11′09.6″S, 102°49′01.1″E, 43 m a.s.l)的低地气象站提供长期的气象测量，该机场从1978年开始进行测量，在2007年开始进行测量(图1)。这两个气象站都由印度尼西亚气象局(BMKG)拥有和运营。两个气象站之间的面积距离约为110公里，波赫气象站和水文站之间的面积距离约为4公里。两个气象站都位于内陆，土地利用结构相似，地形相对平坦。低洼地区的降水模式主要是局地和暂时性对流阵雨。因此，即使在很小的距离内，降水形态和强度也可能有很大的不同。分析了月累计降水量、降水强度和季节分布。两个气象站的降水强度是根据SDII气候指数(Zhang et al. 2011)计算的，其中连续潮湿日数(降水> 0.1 mm d^－1)除以连续潮湿日数。

土地利用变化

我们的土地利用变化分析建立在对占碑省1990年和2013年(Melati 2017)现有土地利用地图的比较基础上。为了研究的目的，我们对土地利用分类进行了重新分类以适应我们的研究问题，并对Tembesi流域的土地利用地图进行了重新分析。

Melati(2017)编制的地图基于混合土地利用/土地覆盖地图，最初由印度尼西亚环境和林业部(MoEF;Margono et al. 2016)。这些土地利用/土地覆盖地图的分类是基于30米空间分辨率Landsat图像的视觉解译，最小制图单元为6.25公顷。Melati(2017)在随后的视觉解释中进一步加强了Margono等人(2016)最初定义的23类，他重新组合了一些以前的土地利用/土地覆盖类，以适应占比省的土地利用。在这一增强过程中，以前被分类为地产作物的作物进一步分化为橡胶和油棕的土地利用系统。在这项研究中，我们将Melati(2017)得出的土地利用类别分为7个最相关的土地利用类别，即森林、混合农业、灌木/裸地、橡胶种植园、油棕种植园、居民点和水。

为了绘制湿地区域，我们结合了占碑省现有的湿地地图，由Gumbricht等人编制(2017;https://www2.cifor.org/global-wetlands/)、Wahyunto和Subagjo(2003)和Laumonier(1997)。利用Melati(2017)提供的土地利用数据，对这些地区进行了额外的土地利用变化分析。

土壤容重和水分入渗能力

公布的堆密度数据(g cm^-利用排水良好的站点(Allen et al. 2016)以及河岸站点未发表的数据，评估森林转为单一种植后的土壤压实情况。在105°C称量容重样品并干燥至恒重。数据由每个地点和土壤深度的5个重复组成。采样深度间隔分别为0 ~ 10 cm、10 ~ 30 cm和30 ~ 50 cm土层深度。采样点包括排水良好的矿质土壤上参考林的6个点、橡胶的6个点和油棕种植园的6个点，以及河岸土壤上每种土地利用系统的4个点。三个排水良好的矿质土壤采样点位于Tembesi流域内，而三个排水良好的矿质土壤采样点以及河岸土壤采样点位于流域外，但位于占比省的同一低地内(图1)。排水良好的矿质土壤中，粘土到砂壤土质地的acrisol是主要的土壤类型(Guillaume等人2015)。而河岸土壤则被归类为具有壤土质地的滞水性丙烯醇和滞水性黄樟(Waite et al. 2019)。

为了评价土壤的入渗能力，我们测量了饱和土壤的渗透系数K_fscm h^－1)，描述了在水饱和条件下水在土壤中的运动。主要测量使用双头渗透仪(Saturo, Meter, USA)在一个商业油棕种植园进行，该种植园于2013年建立了生物多样性丰富实验(EFForTS-BEE;Teuscher et al. 2016)。在本实验中，我们种植了多种本地树种，并允许植被的自然更新。按照随机分区设计，试验地具有不同的树木多样性水平(从0到6个本地树种)和地块大小(从25 m²到1600 m²)(Teuscher et al. 2016)。2018年3月，我们在4个对照地块(照常经营的油棕单一种植林)和33个种植不同树种并植被自然更新的试验田中，每个地块进行了一次测量(见表A1.1)。我们对K进行了额外的验证性测量_fs在同一地区的一个商业的、集中管理的单一种植油棕种植园(PTPN VI，约为。距离生物多样性富集实验40公里)。2018年6月至9月期间测量了6个研究地块。

地下水位

为了调查土地利用系统对地下水位的影响，我们使用OTT Orpheus Mini水位记录仪(OTT HydroMet GmbH, Kempten, Germany)测量了油棕和橡胶河岸单一种植区以及森林河岸种植区的地下水位。在同样的12个河岸位置进行测量，并采样土壤容重。该记录器安装在深度为2.5 ~ 4.5 m的金属井眼中，下端配有一个细筛。数据从2017年7月至2019年3月在三个土地利用系统(森林、橡胶种植园、油棕种植园)的四个不同地点提供。

统计和数据分析

采用Mann - Kendall趋势检验(M-K检验;Gilbert 1987)，以研究河流水位和累积降水的季节性和月型变化。m k测试τ范围从-1到1，其中值高于0表示正趋势，而值低于0表示负趋势，且趋势显著p< 0.05。检验土壤容重与土壤钾素的统计学差异_fs在不同的土地利用系统之间，我们进行了非参数Kruskal-Wallis检验(差异显著p< 0.05;汤恩说他2004)。除土地利用变化分析使用ArcMap(10.6.1版本)和Excel进行，并借助在线工具sankeyMATIC (http://sankeymatic.com/)．

结果

定性访谈数据

有关不断变化的水浸状况的本地生态知识

在Air Hitam街区的33个访谈伙伴中，有29人提到在过去10-15年里，他们感觉到洪水的强度、频率或可预测性发生了变化。村民们普遍认为，如今的洪水发生得更快，甚至在短时间降雨之后也会发生。在他们的记忆中，过去的洪水只发生在长时间降雨之后(表1:Q1)。在过去，大洪水通常以五年为周期，而现在，大洪水几乎每年都会发生(表1:Q2)。此外，村民抱怨说，与以往的季节性洪水模式相反，今天，洪水事件发生的时间不再是可预测的(表1:Q3)。只有5名居住在湿地地区的农民注意到洪水的高度和长度下降，这在大多数情况下可以解释为排水活动在这些土地上。

对这些观测到的洪水变化给出了多种解释。共有25个访谈对象将洪水事件强度和频率的变化与土地利用变化和种植管理直接相关。他们一致认为，在广大的森林地区被改造成橡胶和油棕种植园后，洪水状况开始发生变化。根据他们的说法，由于这种转变，景观“保留”或“节约”水的能力下降了。在村民中，森林被认为可以“阻挡”雨水，并且只能缓慢地将其释放到河流中(表2:Q4)。个别访谈伙伴称森林是防止自然灾害发生的“防护罩”(表2:问题5)。

在景观中储存水的能力被归因于森林地区，而不是种植园。一些农民观察到，他们的种植园的降雨不能被土壤吸收和保留(表2:Q6)。其他人进一步观察到，他们种植园里的降雨冲走了大量土壤。然后观察到这些土壤流入河流，导致河床变浅(表2:Q7)。除了上游森林地区对洪水的保护功能，个别访谈伙伴也强调了沼泽和泥炭地区的这一功能。据一位村长回忆，在这些泥炭地被改造为油棕种植园之前，它们已经吸收并储存了大量的水(表2:Q8)。

洪水事件的时间可预测性变化的感知原因不像洪水频率和强度的变化那样一致。一些访谈伙伴将洪水事件的季节性变化与土地利用变化联系起来(表1:Q3，表2:Q8)。然而，其他人也认为降雨将不再遵循季节规律，变得难以预测(表2:Q10)。

在河流附近拥有土地的村民进一步注意到最近(3-5年)的洪水变化。这是因为管理湿地的油棕公司建设了防洪基础设施。据报道，新修建的水坝和排水门导致洪水重新分布。这些因素被认为增加了这些基础设施附近或下游小农种植园的洪水事件的长度和深度，并进一步复杂化了村民对洪水事件的预测(表2:Q9和Q10)。

在我们的案例研究中，洪水频率和强度的增加对村民产生了显著的社会经济影响。洪水发生频率的增加，以及季节性洪水事件预测的困难，对种植粮食作物的农民尤其重要，他们经常种植河岸泛滥平原(参见本文的引言)。据我们的采访伙伴说，对于这类作物来说，意外的洪水事件往往意味着完全歉收。据采访伙伴以及政府报告和当地媒体记载，洪水导致的这种歉收是粮食作物农民将农田改为油棕种植园的主要原因(Bakhori 2010, The Jakarta Post 2014, Jambi省政府2016)。对于受访的橡胶和油棕种植户来说，洪水频率和强度的增加往往意味着树木和棕榈树产量的减少，以及收获活动、施肥和种植产品的运输的障碍。此外，居住在河流附近居民点的村民报告说，在过去几年里，他们几次从家中撤离。

湿地地区土地利用历史与管理

为了分析Tembesi流域湿地地区的土地利用历史和管理，我们比较了六个具有广阔湿地地区的案例研究村庄的访谈数据。通过访谈发现，我们的个案研究村的湿地区域在1980年代中期以前才被广泛使用。在原地村落中，河岸泛滥平原传统上只在旱季耕种，主要种植主要作物，如旱稻、玉米或大豆。浅沼泽地区部分用于种植湿稻。相反，较深的沼泽和泥炭地地区主要是森林。

从1980年代中期开始，我们的个案研究村的森林湿地逐渐转变为人工林系统。当时的国家安置计划(transmigrasi)的目的，除其他外，是为了使占碑省境内本应是欠发达地区的经济发展，包括广阔的泥炭地地区(详见Fearnside 1997)。我们的三个案例研究村就是在这个项目下建立的。在这些村庄建立之后，邻近的泥炭沼泽森林变成了工业油棕榈和橡胶种植园。这些种植园由定居者和工业公司共同管理。在另外三个原地种植的村庄中，种植园最近才扩展到湿地地区，大约从21世纪初开始。在这些土壤上进行有利可图的种植需要大量的资金和技术资本来进行水管理。因此，受访村民认为，湿地森林的转换主要是由独立的私人和商业投资发起的，这些投资逐渐扩展到以前被认为是边缘的地区。试图独立开发这些地区的小农往往会卖掉他们的土地，或者只进行零星管理。

目前，所有研究村庄的湿地区域几乎都是单一种植的油棕种植园。根据采访伙伴的说法，油棕是已知的唯一一种可以在内陆湿地上进行有效管理的作物。一个在泥炭土壤上发展起来的橡胶园，在迁移的一个村庄，由于生产力极低，已经被废弃了几年。在过去的几十年里，由于经济上的不利因素，以及上述与不断变化的洪水制度有关的挑战，在湿地地区种植的一年生作物数量有所减少。

在我们的案例研究村庄的湿地上拥有油棕种植园的公司和私人投资者似乎也对当地洪水状况的变化感到担忧。在发展种植园之前，这些地方通常在自己的土地上建立大规模的排水系统。然而，在一些情况下，这些排水系统最近得到了诸如防洪大坝等防洪基础设施的补充。在我们实地考察期间(2012-2017年;其中一家公司的代表表示，由于观测到洪水频率的增加，因此需要额外的供水基础设施。根据村民的观察，他将这种增长与上游的森林砍伐活动联系起来。因此，该公司修建了额外的排水渠道和防洪大坝，并利用水泵来减轻洪水对他们的种植园的影响。据村民说，这些基础设施在当地重新分配了洪水，增加了他们自己种植园的洪水事件的频率和强度(见表2:Q9和Q10)。在两个村庄，村官抱怨说，他们没有被告知，也没有参与防洪大坝的规划。因此，村民们试图通过写信给地方当局或组织路障来抗议修建这样的大坝。 Yet, they were not successful in stopping such constructions at the time of research.

定量环境测量

河流水位

为了查询水位数据，我们使用非参数Mann-Kendall趋势分析和线性回归来观察洪水事件的频率和强度的变化。1997-2016年期间，保河水文站的Tembesi河月平均水位为6.07 m(±1.29 m标准差)(表A2.1)。雨季(10 - 5月)平均水位为6.88(±1.42 m)，比旱季(6 - 9月)高1.9 m(±1.35 m);中的步骤表A2.1)。我们的趋势分析显示，河流年平均水位以每年0.10米的速度小幅但显著地上升^－1在20年的研究期间(曼-肯德尔τ = 0.18，p< 0.001)。观测到的平均河流水位在雨季增加更为明显，每年增加0.12米^－1(Mann-Kendall τ = 0.29，p< 0.001)，每年分别增加0.06米^－1(Mann-Kendall τ = 0.14，p< 0.05;中的步骤表A2.1)。作为洪水事件指标的> 11 m的极端水位几乎只发生在雨季(92%)，与强降水(R²= 0.99;图3c，表A2.2)。根据Mann-Kendall检验，在研究期间，这种极端河流水位的频率和持续时间显著增加(Mann-Kendall τ = 0.45，p< 0.01;表A2.2)。

由于村民反映今天的洪水事件即使在短时间的降雨事件后也会发生，我们调查了山洪暴发的频率和强度以及平均水位上升的变化。在暴洪事件期间，水位(连续两天之间河水水位快速上升1米)平均上升1.59米(±0.67米)。这种山洪事件的频率和强度在研究期间保持相对恒定(Mann-Kendall τ = 0.04，p= 0.36)。然而，我们对连续两天之间坦贝西河平均水位上升的分析(表A2.3)表明，河流水位波动增加的证据薄弱(Mann-Kendall τ = 0.16，p< 0.01)。

为了探究洪水事件的可预测性的变化，我们分析了极端水位、平均河流水位和山洪事件的季节性模式。然而，我们并没有发现河流平均水位的季节性变化(表A2.1)或山洪暴发，而极端水位的增加只有显著的变化(p< 0.05)，即1月和11月(图3d，表A2.2)。

河流水位分析表明，洪水是tembesriver水文的重要组成部分。因此，我们利用数字高程模型和河网生成了洪水风险图(见附录3)。我们发现，在100年洪水事件的情况下，当地河流附近约408平方公里的土地会被淹没，对当地基础设施、农业和村庄有强烈的负面影响。

降水

包水文站记录的Tembesi河水位变化很好地反映了包气象站的降水模式。然而，占比机场的降水模式通常不能解释Pauh水文站的水位特征，可能是因为该站位于Tembesi流域之外。在两个气象站，月累计降水呈现较大的季节和年度波动(图3a、表A4.1、表A4.3)。在Pauh, 11月和12月的降水量最高，降水强度最强(表A4.1和表A4.2)，这也反映在这两个月的河流水位年峰值上(图3e)。在Jambi，我们有更长的降水测量记录，4月的累积降水最高，3月的降水强度最强(表A4.3和表A4.4)。

在两个气象站，我们发现总累积降水没有明显的变化趋势，降水在雨季和旱季之间的分布也没有变化(表A4.1-A4.4)。然而，在Pauh，我们发现5月雨季结束时降水明显增加(Mann-Kendall τ = 0.60，p< 0.05)和11月雨季开始时(Mann-Kendall τ = 0.56，p< 0.05;表A4.1)，就后者而言，这与我们关于雨季开始时河流水位上升的发现一致(表A2.2)。

土地利用变化

1990年，坦贝西流域约有一半被森林覆盖。从1990年到2013年，森林面积减少了25%，从6835平方公里减少到5108平方公里。今天，大部分剩余的森林区域位于分水岭的上游山区(图1;有关土地用途类别的准确性评估，见表A5.1)。流域森林损失的主要原因是种植面积的增加以及灌木/裸地面积的增加(图4)。从1990年到2013年，油棕种植面积扩大了54%，从939平方公里扩大到1451平方公里。橡胶种植面积增加了25%，从2714平方公里增加到3404平方公里。灌木和裸地面积从597平方公里增加到947平方公里，增加了59%。因此，在2013年，油棕种植园覆盖了坦贝西流域11%的土地，橡胶种植园覆盖了25%的土地。同一时期，混合农业用地面积基本保持不变，1990年占流域面积的15%，2013年占16%。

根据我们绘制的湿地地图，湿地区域占Tembesi流域(1116平方公里)的8.35%。1990年，这些湿地约有三分之一被森林覆盖，54%的湿地被用于不同类型的农业(图4)。湿地森林覆盖的损失比例甚至大于整个流域。从1990年到2013年，流域湿地森林面积减少了73%，从347平方公里减少到93平方公里。这表明，1990 - 2013年间，Tembesi流域15%的森林损失发生在湿地地区，尽管湿地地区只占整个流域的8.35%。改造后的森林面积几乎全部种植了油棕。油棕的面积从1990年的244平方公里增加到2013年的479平方公里，几乎翻了一番。事实上，在Tembesi流域所有新开发的油棕种植园中，有33%是在湿地地区建立的。

土壤容重和水分入渗能力

橡胶林和油棕林表层土壤(0 ~ 10 cm)容重分别为1.14±0.05和1.13±0.05 g cm，提高了1.3倍^-与参考雨林站点相比(图5)。在所有土地利用系统中，较深层土壤(30-50 cm)的容重值相似(1.37±0.03 g cm)³)．

饱和土渗透系数K_fs)(6.5±1.7 cm h)^－1， n = 4)比油棕生物多样性实验(22.6±2.6 cm h)低3倍^－1， n = 33;图6)，表明前者地表径流量较大。在另一个油棕种植园，用传统的双环渗透仪进行了额外的测量，结果显示K值较低_fs(0.7±0.2 cm h^－1， n = 6)。

地下水的水平

河岸区地下水地下水位(GWT)测量结果显示，橡胶和油棕种植园的平均地下水位低于森林参考点(图7)。平均而言，2017年7月至2019年4月期间，橡胶和油棕种植园的地下水位分别低于土壤表层0.55 m(±0.27 m)，橡胶和油棕种植园的地下水位分别低于土壤表层1.03 m(±0.39 m)和1.24 m(±0.50 m)。此外，与森林中的GWT相比，人工林(橡胶和油棕)的GWT的振幅更高(图7b)。在一次降雨事件后，人工林的GWT在几小时内可增加1.5米，而在森林中，降雨事件后的GWT增加不太明显，最多可增加0.5米(图7)。尽管人工林的平均GWT低于森林，但人工林的全球植被估值经常超过森林的各自的全球植被估值。这表明，在降雨事件后，橡胶和油棕种植园比森林更容易发生洪水。

讨论:结合当地生态知识和科学测量的见解

比较村民对洪水情势变化的观察与溪水流量数据

在这项研究中接受采访的村民报告说，在过去20年里，随着土地广泛使用转向单一种植橡胶和油棕种植园，洪水的频率和强度都有所增加。这些发现与观测到的极端河流水位(> 11 m;τ= 0.45)。占碑省的政府报告为这些测量提供了一些额外的支持，他们讨论了洪水在占碑省和Tembesi流域以外日益严重的环境问题(公共工程部长2012年，巴当哈里流域办公室2016年，占碑省政府2016年)。他们也与印尼各地的其他研究一致，在印尼，当地人将洪水频率和强度的增加与土地利用变化(从森林到油棕种植园和其他类型的土地利用)联系在一起(Obidzinski等人2012,Larsen等人2014,Wells等人2016,Kelley和Prabowo 2019)。我们的发现进一步与表明流量增加(Adnan和Atkinson 2011年)和洪水天数增加(Tan-Soo等人2016年)的研究相一致，这与土地用途向橡胶和油棕种植园的转变有关。

受访村民进一步报告说，随着土地使用的转变，洪水事件变得难以预测，因为今天的水位在降雨事件后上升得更快，而且洪水发生的季节性部分发生了变化。印度尼西亚不同地区的村民也普遍观察到，土地转换后洪水事件的可预测性下降(Leimona等人2015年，Kelley和Prabowo 2019年)。然而，我们的水位数据并没有显示出支持当地村民观察的实质性证据。随着时间的推移，Tembesi河的暴洪事件在频率、强度或季节性上没有变化，极端水位的显著增加只出现在雨季。只有平均水位上升幅度的略微增加(τ = 0.16)提供了一个小指标，支持村民观察到水位的较大波动。由于流量数据只能从Tembesi流域的一个水文站获得，因此，我们的数据为流域尺度的水文过程提供了非常有选择性的见解。由于我们的水文站上游集水区面积超过10000平方公里，较小的子集水区暴发的洪水事件可能不会导致Tembesi河的水位明显升高。一般来说，土地利用变化对河流水位的影响在较小的流域可能更大(Bruijnzeel 1990, van Dijk et al. 2009)。在小河流(如希塔姆河)附近拥有种植园的农民，可能会观察到比坦贝西河水位反映的更大的水位变化。支持这一假设的迹象可以在我们对地下水位的测量中找到，这些测量显示，在降雨事件后，橡胶和油棕种植园的水位迅速上升。

当地气候变化对不断变化的洪水制度的潜在贡献beplay竞技

几位采访伙伴报告了当地降雨模式的季节性变化，这可能为村民报告洪水事件已变得难以预测提供了一个潜在的解释。我们对降水数据的分析可能在一定程度上解释了村民的抱怨，因为它表明降水的季节分布明显地向5月雨季结束时的高降水率转变。占碑省不同地区的农民报告了关于越来越不可预测的降雨模式的类似报告(Merten等人2016年，Martens 2017年，Rödel 2018年)。考虑到这种广泛的观测，降水季节分布的测量变化似乎相对较小。因此，还需要占比省不同气象站的进一步数据，以更详细地讨论村民对季节降雨模式变化的观察。

降雨模式的变化可以进一步解释Tembesi河平均水位的升高。然而，我们对宝机场和占比机场气象站的降水资料分析表明，过去几十年的降水总量和总体降水强度相对稳定。然而，我们现有的Tembesi流域的降水数据只覆盖了低地地区。因此，我们不能排除Tembesi河流域高地地区降水模式的变化，这可能是观测到的水位上升的原因。

由于植被与大气在不同空间尺度上的相互作用，森林砍伐可以改变降雨模式(Lawrence and Vandecar 2015, Spracklen et al. 2018)。大规模的森林转换，如Tembesi流域，通常会导致降雨减少，从而导致河流流量减少(Lawrence and Vandecar, 2015)。然而，这可能与森林转化为油棕种植园的情况不同，在这种情况下，蒸散发仍然相对较高(Röll et al. 2019)。另一方面，在坦贝西流域等异质性景观中砍伐森林可能会增加被砍伐地区的降雨，从而增加河流流量和河流水位(Lawrence and Vandecar, 2015)。此外，全球气候变化预计将增加东南亚beplay竞技地区的年总降水和极端降水(Ge等，2019年)。虽然这种趋势在我们的降水数据中还不能确定，但这种发展可能会在未来进一步增加河流流量和河流水位。因此，长期气候记录和密集的气象站网络对于研究目前和未来降水与河流流量之间的联系是必不可少的。

土地利用变化对不断变化的洪水状况的潜在贡献

森林转换后土壤水力性质改变的证据

在这项研究中接受采访的村民报告说，在广大的森林地区被改造成橡胶和油棕种植园后，洪水状况开始发生变化。我们的土地利用变化分析以及不同土地利用系统的土壤性质和地下水位测量结果表明，大规模土地利用变化可能导致了坦贝西流域生态水文功能的变化。单一种植橡胶和油棕土地利用系统中的高土壤压实度与热带地区的其他研究结果一致，表明森林转换和相关土壤压实度导致表土容重增加1.2- 1.3倍(Don et al. 2011, Li et al. 2012)。单作人工林的容重比森林高，可能是严重的土壤侵蚀和土壤性质变化的结果(Guillaume等人2015,2016)，例如，在毁林或随后的采伐作业中，重型机械造成的压实。土壤压实度的增加可能伴随着饱和水力导率的显著降低(K_fs；Pachepsky和Park, 2015)。我们的测量结果表明，在不同的土地利用系统中，底土容重(30-50厘米)保持不变，这与该地区之前的一项研究相吻合(de Blécourt et al. 2013)。然而，有人指出，仅增加表土容重就足以强烈地降低钾_fs在潮湿的热带土壤中(Hassler et al. 2011)。在一项荟萃分析中，Pachepsky和Park(2015)提出表土容重约为1.36 g cm^-³形成一个临界阈值，超过这个阈值，它们就会改变水力特性，如导流性、渗透性和由于土壤压实造成的孔隙度。在我们的研究中，超过30%被评估的油棕和橡胶种植园跨越了这一门槛。我们的饱和水力传导率(K_fs)．我们的K很低_fs该数值与该地区之前的一项研究相吻合，在该地区，油棕单一种植的土壤水分入渗(3厘米/小时)^－1)比橡胶林低60% (7.8 cm h^－1)，比参考雨林(47厘米每小时)低15倍以上^－1；Tarigan et al. 2018)。这些结果，以及我们的结果，因此指向非常低的K_fs在常规管理的油棕单一栽培中，这很可能与所描述的土壤压实有关。这些观察结果与村民的观察结果一致，即种植园的土壤不能有效吸收或保留雨水。

河岸地区的植被类型对入渗能力、地面流量和地下水补给至关重要(Alvarenga等，2017)。我们对河岸地区地下水水位(GWT)的分析表明，橡胶和油棕种植园的全球潜能值低于森林。这可能与单栽人工林土壤压实度较高、水分入渗能力较低有关。与森林相比，油棕和橡胶种植园的GWT振幅更高，表明种植园失去了缓冲功能，如洪水减缓、地下水补给和土壤蓄水。因此，我们对容重、入渗和地下水位的测量表明，降水后地表径流大幅增加，这可能会增加洪水的频率和强度(Bruijnzeel 2004)。该地区之前的一项研究支持了这一论点，该研究模拟了地表径流的大幅增加，同时在给定分水岭中橡胶和油棕种植园的份额增加(Tarigan等人，2018年)。尽管我们从坦贝西河获得的水位数据并没有反映出村民们的观察结果，即如今降雨在当地河流中积聚的速度比他们记忆中的要快，但我们对土壤水力特性和地下水水位的测量提供了支持这一观察结果的实质性迹象。

我们对生物多样性富集的油棕人工林土壤水分入渗分析表明，通过植树和自然植被的更新可以部分恢复油棕人工林极低的入渗能力。实验建立5年后，平均K_fs在富油棕种植园中比单一油棕种植园中至少高出3倍。这些发现与一项在热带地区的荟萃分析一致，该分析报告称，在农田造林或植树后，水的入渗能力平均增加了三倍(Ilstedt et al. 2007)。

因此，我们的测量结果提供了几个迹象，表明森林转换和随后土壤性质的改变可能解释了坦贝西河测量到的水位上升。然而，特别是在较大的集水区，土地利用和生态系统过程的相互作用随着集水区面积的增加而增加其复杂性和成因(Bruijnzeel 1990, van Dijk等人2009)。对热带地区几个河流集水区的研究表明，与土地利用变化和随后土壤性质的变化相关的其他过程，如沉积、道路建设、缓冲区缺失或非法金矿开采，有可能进一步增加河流水位(Allan 2004, Ziegler等人2006,Wantzen和Mol 2013, Carlson等人2014,Luke等人2017)。在Tembesi集水区也发现了上述过程，由于河流的范围相对较大，这种无数复杂的土地利用变化和相关的相互作用可能进一步导致观测到的河流水位上升。

旱季和雨季Tembesi河水位的增加可能是由于相互作用的生态系统过程的复杂性。在土壤入渗能力下降的情况下，再加上油棕单一种植种植园的高(蒸散)蒸腾速率(Manoli等人，2018年)，可能会在旱季期间河流水位下降(Bruijnzeel, 1990年)。Merten等人(2016)在以油棕为主的景观中提出了这种变化的迹象。另一方面，在占峰市以小农为主的种植体系中，橡胶种植园的(蒸散)蒸腾速率较低(Röll et al. 2019)。因此，土地转用对具有混合土地利用系统的较大流域的河水位的影响可能不太明显。

湿地转换和水基础设施对改变洪水状况的潜在贡献

尽管湿地具有重要的生态作用(Bhowmik 2020)，但它们经常被描述和处理为荒地，因此被转换为其他土地利用类型(Barbier et al. 1997)。我们的土地利用变化分析表明，与排水良好的地点相比，湿地地区的森林转化率更高。根据访谈数据，这种土地利用的变化既可以由政府计划的种植园建立，也可以由市场驱动的油棕种植园向边缘地区的扩张来解释。印尼和马来西亚的其他地区也报道了油棕种植园向湿地扩张的趋势(Abram等人2014年，Guillaume等人2016年，Schoneveld等人2019年)。

由于种植面积扩大到湿地地区，但也由于报道的洪水频率和强度的增加，我们的所有案例研究村庄最近都安装了防洪基础设施，如大坝和排水渠道。虽然我们无法量化这些基础设施在多大程度上改变了景观水平上的洪水状况，但我们的采访伙伴报告说，防洪大坝、水泵和排水闸门的建设在当地范围内重新分配了洪水。这些发展被认为特别敏感，因为政府代表在采访中证实，水基础设施的建设往往没有法律通知。因此，第一作者观察到了社会冲突的出现。

我们的访谈数据和实地观察表明，研究的大部分湿地是由私营企业、外部投资者或更富裕的农民管理或支持的。同样，Schoneveld等人(2019)以及Kelley和Prabowo(2019)表明，印尼泥煤土壤和洪水易发河岸上的种植园开发主要是由更富裕的农民、政治精英和采用更工业化土地使用操作的私营公司实现的。企业和地方精英集中在湿地地区，再加上前面提到的围绕水利基础设施的冲突，造成了洪水损失分布日益不均的风险。令人惊讶的是，据我们所知，目前还没有一项研究将油棕扩张与不断增加的洪水频率和强度联系起来，并关注基础设施在改变洪水状况方面的作用或相关的社会影响。

人工林向湿地地区的大规模扩张也可能通过减少这些生态系统的生态水文功能而导致洪水状况的变化。综述研究表明，低地湿地可以大大减少或延迟洪水事件(Bullock and Acreman 2003, Acreman and Holden 2013, Mitsch and Gosselink 2015)。由于河流和湿地之间频繁的侧向水交换，湿地的人类活动强烈地影响了当地的河流系统(Junk et al. 1989, Junk and Wantzen 2004)。虽然没有坦贝西流域的湿地水文数据，但流域内大面积泥炭地的排水和焚烧(Uryu等人2010年，NASA FIRMS 2019年)尤其表明当地生态水文功能的退化。众所周知，泥炭土壤的排水和燃烧会改变其物理性质，导致泥炭沉降和压实，从而减少泥炭沼泽的吸水(Andriesse 1988, Page等人2006,Wösten等人2008,Evers等人2017)。此外，泥炭土的沉降被认为会逐步延长淹没期(Wösten et al. 2006, Hooijer et al. 2015, Sumarga et al. 2016)。

结论和最后的反思

我们的分析表明，Tembesi河流域内观测到的洪水频率和强度的增加很可能是由土地利用从森林到单一种植的变化驱动的。这种发展似乎与土壤压实、水分入渗率下降以及因此而产生的地表径流增加有关。随着油棕种植园向湿地区域扩张，以及后续排水和防洪基础设施的建设，可能会进一步加剧湿地生态环境的恶化。

我们的研究表明，询问当地的生态知识，并将其与多学科科学测量相结合，可以推动以问题为中心的土地利用变化与洪水之间联系的研究。本研究从三个重要方面受益于数据集成。首先，当地居民对土地改种后洪水变化的报道，让我们注意到一个我们之前的研究项目没有考虑到的环境变化问题。因此，我们以当地居民的生态知识为基础，然后询问来自不同学科的数据集，无论它们是否提供了证实村民观察和评估的迹象。这些被分析的数据最初都不是为了研究洪水而收集的，占碑省政府提供的水文数据仍然稀缺，而且往往不完整。尽管如此，分析的数据提供了实质性的迹象，支持人们的主张，即土地使用的变化改变了当地的洪水状况。村民们的观察和评估与我们测量的极端河流水位和单一种植种植园中改变的土壤水力特性非常吻合。在数据匮乏的地区，这种多学科数据集的集成可能有助于我们获得对其他方面被忽视的社会相关研究主题的见解。

其次，村民对洪水状况变化的观察，如洪水事件的频率增加或降雨后水位上升更快，也帮助我们确定在当地水位数据中寻找什么指标。因此，我们以问题为基础的研究方法指出了我们的数据中的重大差距，而仅通过分析水位数据，这可能根本就不是一个差距。虽然洪水事件的可预测性似乎是占碑当地农民的主要担忧，但我们分析的数据并没有反映洪水事件的季节性变化，只有季节性降雨的微小变化。然而，有关季节性降雨模式变化的报告在占比省的不同地区都很常见，在土地利用快速变化的其他地区也报告了洪水可预测性下降的情况(Leimona等人2015年，Kelley和Prabowo 2019年)。这种不匹配表明，需要对该地区的水位和降水进行更精细的时空监测，以提高我们对河流流量、土地利用变化和气候变化之间复杂联系的理解。beplay竞技

最后，对当地生态知识的整合使我们注意到影响洪水发生的过程的多样性。研究发现，排水或防洪基础设施的建设加剧了当地洪水状况的变化，从而产生了新的社会冲突。新安装的基础设施被观察到在地方层面重新分配洪水，从而在调停洪水的社会影响方面发挥关键作用。令人惊讶的是，在将土地利用变化与洪水状况变化联系起来的研究中，技术基础设施在调节水流中的作用很少受到科学关注。需要进行更多的研究来评估和监测这种水管理做法的水文影响，以及形成这些做法的社会和经济关系。

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