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在东非，土壤侵蚀导致土地退化，影响粮食、水和生计安全。研究人员对维多利亚湖 Winam 湾 Nyando 和 Sondu - Miriu 河流域进行沉积物来源研究。结果表明不同子流域贡献不同，该研究为流域管理提供依据。
在东非大地，土壤侵蚀正如同一场悄然而至的 “生态灾难”，严重威胁着当地的生态平衡与人们的生活。全球土壤侵蚀形势严峻，每年约有 36 Pg 的土壤流失，而东非地区由于频繁的人类活动，如森林砍伐、农田扩张等，土壤侵蚀问题更为突出。在未来 50 年，受气候变化影响，东非地区的侵蚀率预计将上升 30 - 66%，这无疑给当地本就脆弱的生态系统雪上加霜。在这片土地上，土壤侵蚀不仅使肥沃的表层土壤流失，降低土壤肥力，影响农作物产量，还导致大量泥沙涌入河流、湖泊，破坏水生环境。维多利亚湖作为世界第二大淡水湖，其流域居住着约 4200 万人，然而湖中的 Winam 湾却因复杂的自然和人为因素，饱受土壤侵蚀之苦，面临着农业生产力下降、洪水频发等问题，严重影响了当地的生态和渔业发展。
为了应对这一困境，来自国外的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们聚焦于维多利亚湖 Winam 湾的 Nyando 和 Sondu - Miriu 河流域，旨在通过沉积物溯源技术，量化不同沉积物来源的相对贡献，为土地和水资源的可持续管理提供有力支持。该研究成果发表在《CATENA》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是采样技术，在 Nyando 和 Sondu - Miriu 河流域采集了 237 个河床沉积物样本和 76 个表层土壤样本，涵盖不同土地利用类型、地形和土壤类型区域；二是分析技术，利用电感耦合等离子体质谱（ICP - MS/MS）测定样本中主要和微量元素的总浓度；三是数据处理技术，运用保守性指数（CI）、一致性排序（CR）和一致性示踪剂选择（CTS）方法筛选最佳示踪剂，并使用 FingerPro 混合模型进行沉积物源解析。
3.1 最佳示踪剂选择
研究人员通过 CI 和 CR 方法，对众多潜在示踪剂进行筛选。在 Nyando 流域，从最初的 57 个示踪剂中筛选出 8 个保守示踪剂，如 Be、K 等；在 Sondu - Miriu 流域则筛选出 10 个，如 Ti、Zn 等。这些示踪剂能有效区分不同的沉积物来源。同时，通过 CTS 方法进一步优化示踪剂组合，确定了各流域的最佳示踪剂集，反映了流域内复杂的地球化学过程。
3.2 沉积物和土壤源解析
利用筛选出的示踪剂，研究人员运用源解析方法计算了各流域及其子流域沉积物来源的相对贡献。在 Nyando 流域，Ainamutua 和 Nyando - Kipchorian 子流域因土地退化活动，分别贡献了 39±4% 和 44±4% 的沉积物；而 Awach Kano 和 Nyaidho 子流域由于植被覆盖较好，土壤侵蚀率低，仅贡献了 17±7%。在 Sondu - Miriu 流域，Yurith 和 Kipsonoi 子流域分别贡献了 68±5% 和 20±6% 的沉积物，其中 Yurith 子流域的高贡献与森林侵蚀和山脊地形有关。
此外，研究还深入分析了各子流域内不同来源的贡献情况。例如在 Ainamutua 子流域，尽管源 1 面积最小，但由于其主要为耕地，贡献了近三分之二的沉积物；在 Yurith 子流域，以自给农业为主的区域是沉积物的主要来源。这些结果表明，土地利用、地形和土壤类型对沉积物来源贡献有显著影响。
在研究结论和讨论部分，研究明确量化了 Nyando 和 Sondu - Miriu 河流域不同子流域的沉积物来源贡献，揭示了土地利用等因素对其的重要影响。这为环境管理者和政策制定者提供了关键信息，有助于制定针对性的流域管理计划，如在高贡献区域实施土壤修复政策，减少土壤侵蚀，保护水资源，促进生态恢复，实现土地和水资源的可持续利用。同时，研究也指出未来可进一步研究季节性变化对沉积物贡献通量的影响，为流域管理提供更全面的科学依据。
