黑土小流域沟道分布遥感监测及主控因素研究
2021-12-15温艳茹余强毅杨扬张斌吴文斌
农业资源与环境学报 2021年6期
关键词:研究
温艳茹,余强毅,杨扬,张斌,吴文斌*
(1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部农业遥感重点实验室,北京 100081;2.北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,北京 100875)
我国黑土区生产全国四分之一的粮食和三分之一的商品粮,对保障粮食安全至关重要。我国黑土区现有切沟近30万条,且61%出现在耕地,损毁耕地占0.5%~3%[1]。切沟侵蚀使耕层变薄、地力下降,直接威胁黑土可持续发展[2-3],同时,侵蚀土壤在下游堆积会加剧洪涝灾害和环境污染,且侵蚀也会导致碳排放增加,不利于国家“碳中和”目标的实现[4-5]。然而,黑土区地形漫川漫岗、夏季降雨集中、冬春冻融交替、起垄耕作、土壤黏重,加之长期高强度利用,导致切沟分布复杂,主控因素多变,其他区域(如黄土高原)沟蚀理论和防治措施无法在此合理应用[6-7]。因此,迫切需要系统开展黑土区切沟分布及其主控因素研究,为明晰黑土沟蚀发育过程和针对性阻控沟蚀提供科学支撑。
切沟侵蚀是在水力、风力、冻融等作用下,地表径流集中冲刷形成的永久性沟道[8-9],与浅沟相比,切沟不能被常规耕作逾越。水力主导下沟头沿着坡面汇流通路向坡上溯源前进增加切沟的长度,沟壁崩塌向两侧扩张增加切沟的宽度,沟底水力下切增加切沟的深度,使得切沟从坡上向坡下垂直于等高线分布[10]。切沟分布特征反映了降水侵蚀力和汇水面的影响,随着新的汇流通路形成,产生二级甚至三级切沟,形成复杂的切沟系统[11]。……
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