2025年12月21日，国家精密重力测量科学中心地球物理团队在基于重力卫星观测数据的水文学应用中取得重要进展。针对大规模生态恢复导致陆地水储量（Terrestrialwaterstorage，TWS）持续减少的学术争议，研究团队首次揭示了生态恢复过程中陆地水储量“消耗-恢复”的动态演变规律，相关研究成果以“Ecological restoration reverses terrestrial water storage losses in the Mu Us Sandyland in China”为题，发表于Nature旗下期刊《CommunicationsEarth & Environment》。

重力卫星已持续获取了20余年的全球重力场观测信息，可实现全球或区域的陆地水储量变化动态监测。本研究在重力卫星观测数据的基础上，提出了一个用于解析生态恢复背景下长时序陆地水储量动态的分析框架。该框架整合了长时序陆地水储量数据、水文模型模拟结果、植被指数以及实地水文观测资料，系统分析了1987-2020年间中国毛乌素沙地的水文演变过程。研究结果表明，基于土地利用/覆盖变化和植被指数趋势，可将生态恢复过程划分为三个典型阶段：恢复前相对稳定期（1987-1998）、TWS快速消耗期（2003-2010）以及随后的恢复期（2011-2020）。卫星遥感与模型数据共同揭示，尽管生态恢复与农业扩张会因植被蒸腾增强而在初期导致TWS下降，但随后植被调控的大气反馈过程可促进区域降水增加，从而逆转TWS的持续下降趋势。

此外，基于本研究构建的陆地水储量重建模型与四种共享社会经济路径（SSP1-2.6，SSP2-4.5，SSP3-7.0，SSP5-8.5）的情景模拟数据，预测了未来植被动态与陆地水储量的变化趋势。结果表明，即使在可持续发展路径SSP1-2.6情景下，至2100年该区域陆地水储量仍可能增长51%-351%，预示着区域水资源可持续性有望得到增强。上述发现挑战了关于生态-水相互作用机制的传统认知，表明合理的生态恢复措施不仅能通过气候系统适应克服初期水资源压力，更能实现陆地水储量的长期恢复。

华中科技大学国家精密重力测量科学中心周浩教授为论文第一作者兼通讯作者，2024级博士生孙义林为共同第一作者，罗志才教授为共同通讯作者。合作作者包括香港理工大学陈剑利教授、北京师范大学2024级博士生季翔林、国家精密重力测量科学中心贺清博士、2023级博士生胡瀚文、周泽兵教授。研究工作获得国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助以及国家精密重力测量科学中心的支持。

文章链接：Zhou Hao, Sun Yilin, Chen Jianli, He Qing, Hu Hanwen, Ji Xianglin, Zhou Zebing, Luo Zhicai. Ecological restoration reverses terrestrial water storage losses in the Mu Us Sandyland in China. Communications Earth & Environment, 2025,https://doi.org/10.1038/s43247-025-03101-7