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背景下,大面積的梯田趨于荒廢,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證據。
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
針對以上問題,中國科學院東北地理與農業生態研究所研究員張斌團隊等基于野外考察研究基礎,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,結合歷史遙感影像分析、無人機和差分GPS測量、村民訪談等方法,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,重點定期檢查和維護。
該研究工作近期在線發表于Science of the Total Environment期刊,東北地理所博士研究生溫艷茹為論文第一作者。該項研究工作得到了國家重點研發專項(2017YFC0504202)的資助。
黃土塬是黃土高原最為寶貴的土地資源,因其地勢平坦,易于耕作,有比黃土墚、峁區更為優越的生產和生活條件。當前,黃土塬面臨的最大問題是溝谷侵蝕劇烈導致塬面萎縮加快,威脅到黃土塬的生產生活和人居安全。人工植......
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......
我國黃土高原的土壤侵蝕問題十分嚴重,對農業生產、自然環境和人類生存帶來了嚴重的威脅。為了治理黃土高原的土壤侵蝕和實現黃土高原地區的可持續發展,我國從20世紀90年代開始在黃土高原實行大面積的“退耕還林......
冰川的地貌定律據一項新的研究發現,快速流動的冰川比緩慢流動的冰川能更為有效得多地鑿刻地形。這些結果或能解釋一種令科學家長期困惑的現象:為什么位于極地的冰川(它們的流動更為緩慢)的長期侵蝕度是如此低下。......
侵蝕溝是導致水土流失的直接原因,全國大于100米以上的侵蝕溝有100萬條,而東北黑土區就占了29萬條。對此,專家們表示——作為大自然賦予人類的寶貴資源,東北地區的黑土面積達103萬平方公里,是世界四大......
7月4日,水利部水土保持監測中心在成都組織召開《第一次全國水利普查成果查詢及服務系統凍融侵蝕展示成果加工提煉》技術服務合同驗收會,來自水利部水土保持監測中心、北京師范大學、中科院·水利部成都山地災害與......
氣候和構造變化被認為影響地貌和侵蝕速度。較大氣候變化的一個很好例子是“晚新生代”變冷,但其對全球侵蝕的影響仍不確定。這篇論文在“反演模擬”和來自世界各地的熱年代數據基礎上對侵蝕速度進行量化,發現侵蝕速......