商业头条网新华网北京8月11日电（记者 李楠）近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所智慧农业团队、耕地质量保育团队联合中国科学院南京土壤研究所、中国科学院东北地理与农业生态研究所等多家机构，在《Science Bulletin》期刊上发表研究成果。该研究基于过去60年间超过12万条永久性侵蚀沟的475组配对数据，在区域尺度上揭示了黑土地侵蚀沟发育的时空演变规律及其驱动机制。
侵蚀沟作为全球土地退化最严峻的形式之一，严重威胁农业生产。东北黑土地作为我国粮食安全的压舱石之一，侵蚀沟问题尤为突出。尽管已有大量实地研究量化了沟蚀速率及其驱动因素，但受限于时空尺度局限，无法在区域尺度上系统定量评估长周期侵蚀沟发育的空间分异与演变规律。
潜在影响侵蚀沟发育的13个自变量（对5种发育速率取平均）以及5种发育速率（对13 个自变量取平均）线性回归的平均决定系数（R2）和平均显著性星标数量。
针对这一问题，该研究通过全面搜集和筛选文献，结合统计分析、空间分析与时序拟合分析，明确沟长度、面积、体积、密度和土壤流失率5类指标长期平均速率。与超过10年观测期相比，短期（1至10年）沟长度和面积增长率明显要高得多。这说明短期发育极大受到极端事件的影响，超过10年的研究才能可靠计算长期平均速率。驱动因素分析表明，气温和降水季节性变异对沟发育贡献最大。进一步对比两种时间尺度的气候指标，发现采用长期气候变量对沟发育的影响大于短期，这表明极端降雨事件并非直接驱动因素，决定侵蚀沟增长快慢因素依然是长期气候指标，其通过塑造立地条件（如植被、土壤、汇流等）影响沟蚀的空间格局。空间分析发现，侵蚀沟发育存在明显的空间分异规律，长度和体积增长显著强于面积扩张。
该研究通过区域尺度大数据集成，克服了传统研究特定小流域的边界外推局限，为东北侵蚀沟绘制了一幅时空演变图谱，明确了黑土地这一宝贵土壤资源面临侵蚀沟“伤疤”，导致耕地碎片化的速率与驱动因素，为黑土资源利用与保障国家粮食安全提供了重要科学支撑。此外，该研究还得到了北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金，中国农业科学院青年创新专项和国家留学基金资助。
来源：新华网
