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黑土区冻前土壤水分影响融后沟壁裂隙和崩塌侵蚀过程研究取得新进展
发布者：管理员发布时间：2023-05-23作者：温艳茹来源：智慧农业团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所智慧农业创新团队与德国波鸿鲁尔大学、北京师范大学等合作，在黑土区冻前土壤水分影响融后沟壁裂隙和崩塌侵蚀过程研究取得新进展，研究成果以“Prewinter soil water regime affects the post-winter cracking position on gully sidewall and slumping soil dynamics in Northeast China”为题，发表于国际土壤学期刊《Geoderma》（影响因子7.422）。
切沟侵蚀是最具破坏性的土地退化过程之一，切沟加速蚕食黑土耕地，直接威胁我国粮食安全。土体沿沟壁裂隙崩塌侵蚀是切沟发育的关键过程，然而沟壁崩塌动态过程及其影响因素尚不清楚。
本研究通过在冻前控制土壤水分入渗到距沟壁10、30和50 cm的小区试验（三次重复）。研究结果表明：冻前和融后高入渗处理的接近饱和区域更靠近地表和沟壁，融后裂隙发育位置与土壤水分近饱和区域的深度相近。沟壁土体冻结于11月中旬从表层开始，在24天内推移到1 m深土壤剖面；土体融化开始于3月中旬，分别从表层和1 m深度向中部渗透，在11天内结束。冬季冻结前土壤水分状况通过控制沟壁剖面土壤的冻结深度，从而决定了春季融后沟壁土体裂隙的深度和崩塌关键时机。
图1 距沟壁30 cm不同水分处理的土壤平均温度(a)和0℃(b)时间变化
本研究验证了融后沟壁裂隙崩塌过程受到冻前土壤水分状况的影响这一科学假设。揭示了冻前土壤水分通过影响沟壁剖面冻结峰的位置，导致沟壁裂隙形成位置和崩塌动态变化过程。未来有必要在沟壁侵蚀过程建模研究和阻控沟蚀发育时考虑到冻前土壤水分状况。
图2 冻前土壤水分对沟壁裂隙形成和崩塌过程及控制因素
该研究得到国家重点研发计划项目、中国博士后科学基金面上项目和地表过程与资源生态国家重点实验室（北京师范大学）开放课题等项目的共同资助。
【引文方式及原文链接】：
Yanru Wen, Heng Jiang, Till Kasielke, Harald Zepp, Yang Yang, Wenbin Wu, Bin Zhang*. Prewinter soil water regime affects the post-winter cracking position on gully sidewall and slumping soil dynamics in Northeast China. Geoderma, 2023, 435, 116508.
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116508
