東北地理所在黑土區(qū)侵蝕溝發(fā)育速率及驅(qū)動(dòng)因素研究方面取得進(jìn)展
東北黑土區(qū)是我國最重要的商品糧基地，被譽(yù)為“耕地中的大熊貓”。然而，高強(qiáng)度農(nóng)業(yè)活動(dòng)疊加自然侵蝕，導(dǎo)致侵蝕溝問題尤為嚴(yán)峻，不僅吞噬耕地、割裂農(nóng)田，還加劇水土流失與面源污染，直接威脅糧食產(chǎn)能和區(qū)域生態(tài)安全。
為深入揭示黑土區(qū)侵蝕溝發(fā)育規(guī)律及驅(qū)動(dòng)因素，中國科學(xué)院東北地理所水環(huán)境污染與防治學(xué)科組科研人員在吉林省東遼縣開展了十余年的野外定位調(diào)查，以典型低山丘陵農(nóng)業(yè)流域?yàn)闃颖荆C合利用高分辨率遙感影像、GIS空間分析及野外動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)，對116條侵蝕溝的形態(tài)演變進(jìn)行了精準(zhǔn)量化。結(jié)合氣候、地形、土地利用等多元數(shù)據(jù)，揭示了侵蝕溝“縱向延伸”與“橫向擴(kuò)張”的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。
圖1溝頭朔源侵蝕(a),溝口縱向延伸侵蝕(b),溝壁坍塌侵蝕(c),相鄰溝段連通(d)
研究發(fā)現(xiàn)，2011-2021年間，研究區(qū)侵蝕溝年均線性延伸速率為6.34 m，面積擴(kuò)展速率達(dá)339.17m2，橫向擴(kuò)張幅度為縱向延伸的7倍。其中，溝頭溯源侵蝕（年均3.80 m）主導(dǎo)縱向發(fā)育，溝壁坍塌（年均56.84m2）則推動(dòng)橫向擴(kuò)展（圖2）。匯水面積、高程及景觀格局指數(shù)（斑塊密度、邊緣密度）是驅(qū)動(dòng)侵蝕溝發(fā)育的主要因子。自然因素（如地形）對侵蝕溝線性發(fā)育影響更大，而人為活動(dòng)（如耕地?cái)U(kuò)張）顯著加劇橫向擴(kuò)展，農(nóng)業(yè)景觀破碎化進(jìn)一步加速了侵蝕進(jìn)程。未來需結(jié)合退耕還林與植被過濾措施（如等高草籬），阻斷徑流與泥沙匯聚，以防控侵蝕溝發(fā)展。該成果不僅為東北黑土區(qū)侵蝕溝治理提供了新思路，也為類似生態(tài)脆弱區(qū)的土壤保護(hù)策略制定提供了參考。
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圖2 2011-2021年侵蝕溝長度和面積變化 (n=116)
相關(guān)成果發(fā)表在國際知名期刊《Soil & Tillage Research》上，由已畢業(yè)的聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生焦鵬（第一作者）、歐洋副研究員（通訊作者）和閻百興研究員等人共同完成。本研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題（2023YFA1009001）、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（U21A2037 & 41571480）和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDA28080302）共同資助。
論文信息及鏈接如下：
Peng Jiao,Yang Ou*,Shujiang Pang,Baixing Yan,Yu Zhang,Wenxu Xu,Liming Yan. Impacts of landscape factors on gully retreat and its morphological characteristics in hilly areas of Northeast China. Soil & Tillage Research. 2025,248,106434. https://doi.org/10.1016/j.still.2024.106434.
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