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耕地质量保育团队在黑土复合侵蚀影响土壤水热和耕地质量方面取得系列进展
发布者：管理员发布时间：2023-12-01作者：温艳茹来源：耕地质量保育团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所耕地质量保育团队针对不同利用强度下黑土侵蚀、地力下降和耕地损毁等问题，明晰了黑土剖面冻融特征、团聚体孔隙结构及耕地损毁对复合侵蚀的响应机理，研究结果为侵蚀退化防治和黑土资源可持续利用提供重要科学依据。相关系列成果《Initial soil moisture prewinter affects the freeze–thaw profile dynamics of a Mollisol in Northeast China》、《Assessment of soil aggregate pore structure after 8 years of cultivation from the parent material of a Mollisol》先后发表在国际土壤学期刊《CATENA》上。
东北黑土区是我国最重要的商品粮生产基地，在保障国家粮食安全方面做出了巨大的贡献。然而黑土出现了土壤侵蚀、侵蚀沟损毁耕地和地力下降等问题，自然力（风/水/冻融侵蚀）和长期高强度人类耕作扰动导致的复合土壤侵蚀是黑土地退化的重要原因。
初始土壤水分状况驱动侵蚀沟剖面冻融动态变化，进而影响沟壁侵蚀过程。不同利用强度、耕作措施、地形以及气候变化条件下，冬季冻结前剖面含水量存在差异。然而冻融剖面动态对冬前土壤含水量的响应尚不十分清楚。为此，本研究设计了4种冬前水分处理，研究发现沟壁剖面水分差异存在于整个冻融周期，较低冬前含水量导致在融化期的饱和区在剖面中部、表层冻融循环次数增多、温度零变辐位置加深等。研究验证了冬前含水量驱动沟壁剖面冻融动态的假设，强调了在侵蚀沟发育过程与防控措施布设时，应该重点关注冬前土壤水分状况这一关键驱动因素。
土壤侵蚀可造成底层母质土壤外露，农业恢复措施通过调控土壤结构影响土壤肥力，但是相关知识主要来自于对成熟土壤的研究，关于母质土壤结构受农业恢复措施影响的报道目前很少。本研究利用田间8年的定位研究发现，6种恢复措施均可改善土壤团聚体结构，其中有机无机配施效果最为明显。然而需要注意的是，土壤结构恢复是一个缓慢的过程，8年的恢复相比成熟母质土壤结构性仍然较差。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所温艳茹助理研究员、中国科学院地理科学与资源研究所任利东助理研究员分别为第一作者，吴文斌研究员、尧水红研究员分别为通讯作者。研究得到国家重点研发计划项目（2021YFD1500700）、中国农科院科技创新工程（CAASZDRW202202）、中国科学院战略性先导科技专项（XDA28130100）联合资助。
原文链接：1. https://doi.org/10.1016/j.catena.2023.107648
2. https://doi.org/10.1016/j.catena.2023.107699
