东北地理所在秸秆覆盖降低土壤侵蚀并优化沉积的动态过程方面取得进展
东北黑土区坡耕地水土流失问题,尤其是纵垄种植模式下的土壤侵蚀,对区域农业可持续发展和黑土资源保护构成严重威胁。深入探究有效的防治措施,阐明其对坡面侵蚀产沙过程及泥沙来源的影响机制,对于保障黑土区农业生产能力和生态安全具有重要意义。
采用磁性示踪方法结合室内模拟降雨实验,系统研究了在中国东北黑土区纵垄种植条件下,秸秆覆盖(垄沟秸秆覆盖,FSM)对坡面土壤侵蚀沉积空间分布及泥沙来源的影响(图1)。实验设置了有无秸秆覆盖以及两种不同降雨强度处理。研究结果表明,垄沟秸秆覆盖显著减少了坡面径流量和土壤流失量,在较高降雨强度下,土壤流失量减少可达97.7%。秸秆覆盖处理将坡面从以侵蚀为主转变为以沉积为主,尤其是在降雨强度较低时,几乎仅观察到沉积状态;而在较高降雨强度下,垄顶表现为轻微的侵蚀-沉积交替,垄沟则以沉积为主。更为重要的是,秸秆覆盖处理使坡面泥沙的主要来源从垄顶转变为垄沟。此项研究揭示了垄沟秸秆覆盖对纵垄坡面侵蚀过程的调控机制,证明了其在减少径流和拦截泥沙方面的高效性,为黑土区坡面水土流失的有效控制和黑土资源保护提供了科学依据。
研究成果发表在一区期刊Soil and Tillage Research上,该研究得到国家重点研发计划(2022YFD1500100)资助。
论文题目:Impacts of straw mulching in longitudinal furrows on hillslope soil erosion and deposition in the Chinese Mollisol region,论文链接:https://doi.org/10.1016/j.still.2024.106178
图1 侵蚀-沉积动态沿坡长空间分布特征
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