侵蝕溝形成發(fā)育與土地利用變化密切相關(guān)，東北黑土地現(xiàn)有100米以上侵蝕溝30余萬條，使耕層變薄、地力下降，直接威脅黑土可持續(xù)利用。
近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)與保育創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聚焦東北典型黑土區(qū)，采用“天空地”遙感測(cè)繪技術(shù)，揭示黑土地侵蝕溝發(fā)育歷史、長(zhǎng)期速率和主要影響因素，相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表于《土地退化與發(fā)展》（ Land Degradation & Development ）。
論文第一作者、智慧農(nóng)業(yè)團(tuán)隊(duì)溫艷茹博士介紹，東北生產(chǎn)著全國(guó)1/4糧食和1/3商品糧，是保障國(guó)家糧食安全的“壓艙石”。然而，大規(guī)模開墾僅百余年，東北的黑土地退化已十分嚴(yán)峻，侵蝕溝問題最為突出。
研究黑土地侵蝕溝發(fā)育歷史、長(zhǎng)期速率和影響因素，對(duì)深入理解黑土侵蝕退化機(jī)理，保障糧食安全和黑土資源可持續(xù)發(fā)展具有重要的科學(xué)意義。然而，黑土地侵蝕溝大規(guī)模發(fā)育的歷史速率和發(fā)育過程尚不十分清楚。
為此，研究團(tuán)隊(duì)聚焦典型黑土地地貌和耕地利用區(qū)，結(jié)合1968~2018年高分辨率歷史遙感影像、無人機(jī)攝影測(cè)量、侵蝕溝沉積物銫-137定年、村民訪談等方法，量化侵蝕溝大規(guī)模發(fā)育年份、起因和長(zhǎng)期速率。
研究結(jié)果表明，黑土地侵蝕溝主要形成于大規(guī)模開墾耕地的20世紀(jì)50~60年代。1968~2018年，研究區(qū)侵蝕溝密度增加一倍（1.2~2.3 km/km2），侵蝕溝規(guī)模增大且更加復(fù)雜。50年間，典型侵蝕溝溝頭前進(jìn)速率為1.5~2.5米/年，流域尺度上侵蝕溝年均侵蝕土量達(dá)25.7~44.7噸/公頃。
此外，該團(tuán)隊(duì)還從土壤凍融、成土母質(zhì)和基巖、農(nóng)用機(jī)耕道、水土保持措施等方面深入探討了耕地侵蝕溝發(fā)育的主要影響因素。
該研究揭示了黑土地退化和侵蝕溝加速發(fā)育的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)，為深入理解侵蝕溝發(fā)育過程機(jī)制、針對(duì)性阻控黑土耕地侵蝕和服務(wù)國(guó)家黑土地保護(hù)和利用重大戰(zhàn)略提供關(guān)鍵科學(xué)支撐。
該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的支持。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/ldr.4031
