東北地理所在東北黑土區切溝侵蝕過程研究方面取得新進展
東北黑土區作為國家最大的商品糧生產基地和重要的生態安全屏障區，目前面臨水土流失加劇，溝道侵蝕嚴重等問題。研究溝蝕發育關鍵過程和作用機制，可為黑土區切溝侵蝕防治、修復措施選擇與決策提供科學依據和支撐。梯田作為治理坡耕地、提高農業產量的一種農業生產方式，同時也是一重要的水土保持田間工程措施。然而，在全球社會經濟發展的背景下，大面積的梯田趨于荒廢，這不僅浪費了土地資源，還易導致嚴重的土壤侵蝕、坡面崩塌等土地退化問題。但東北黑土區的切溝侵蝕仍呈發展的態勢，侵蝕面積和強度在增長，切溝數量和密度在增加。目前關于農業梯田在退耕還林后對于切溝發育的影響還缺乏直接的證據。
針對以上的關鍵問題，張斌研究員帶領的團隊基于廣泛野外考察的研究基礎，選取東北黑土區5條發育在林地中的典型活躍型切溝進行詳細測量和地貌繪圖，并結合歷史遙感影像分析、無人機和差分GPS測量、有經驗村民訪談等多種方法，研究切溝發育的形態學特征以及與農業梯田和退耕還林的關系。
研究結果表明，經過長期大規模的農業梯田和退耕還林等水土保持措施，研究區內多數切溝已趨于穩定，但仍可見林地下有活躍切溝發育。活躍在梯田林地上的切溝與常見切溝形態有較大差異，多見扭曲的“S”型，“之”字型和肋狀。農業梯田的不合理設計和修建，以及廢置后的不及時檢查和維護，導致梯田面有傾斜坡度或梯田梗缺失，是研究區林地下密集的活躍切溝發育的主要原因。本研究建議增修垂直于梯田梗的截留土壩，以攔截徑流，增加入滲，對于已經還林的農業梯田，應該引起更多關注，重點要定期檢查和維護。
圖1 傾斜梯田匯集地表徑流導致切溝發育
圖2 “S”形切溝地形圖及梯田剖面傾斜度示意圖
該研究工作近期在線發表于Science of the Total Environment期刊（IF=6.551），東北地理所博士研究生溫艷茹為第一作者，張斌研究員和Harald Zepp教授為共同通訊作者。
該項研究工作得到了國家重點研發專項（2017YFC0504202）的資助。參加單位還包括中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所和德國波鴻魯爾大學等單位。
論文信息：Yanru Wen, Till Kasielke, Hao Li, Bin Zhang, Harald Zepp. May agricultural terraces induce gully erosion? A case study from the Black Soil Region of Northeast China. Science of The Total Environment, 2021. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.141715
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896972035244X
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