东北地理所在东北黑土区土壤侵蚀-沉积率对玉米产量的影响方面取得进展
土壤侵蚀对全球农业生产构成严重威胁,然而其对作物产量的具体影响,尤其是在中国黑土区,以及土壤沉积对作物产量的作用机制尚缺乏深入的定量研究。明确土壤侵蚀和沉积速率及其对作物产量的影响,对于制定有效的土壤保护措施和保障农业可持续发展至关重要。
运用137Cs同位素示踪技术,结合田间原位观测,对中国黑土区三个典型农业小流域的土壤侵蚀沉积速率(SEDRs)及其对玉米产量的影响进行了量化评估(图1)。研究发现,研究区内土壤侵蚀与沉积现象并存,但土壤侵蚀占主导地位,其中中度及以上侵蚀(大于2500 t km-2yr-1)面积占比较大。与沉积区相比,侵蚀区的玉米产量显著降低了19.2%至40.6%。当土壤侵蚀速率达到中度(2500−5000 t km-2yr-1)时,玉米产量较无侵蚀区下降了32.4%。研究还揭示了玉米产量与土壤侵蚀速率之间存在显著的负线性关系,而与土壤沉积速率之间则表现为不显著的正相关关系。土壤有机碳、全氮和有效磷等养分在侵蚀区的流失被认为是导致产量下降的主要原因。该研究成果为评估土壤侵蚀沉积对作物产量的影响提供了宝贵数据,并为黑土区控制土壤侵蚀、维护农业可持续发展提供了科学依据。
研究成果发表在一区期刊Catena上,该研究得到国家重点研发计划(2022YFD1500100)资助。
论文题目:Effects of soil erosion–deposition on corn yields in the Chinese Mollisol region,论文链接:https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108001
图1 玉米产量与土壤侵蚀-沉积的关系
附件下载: