东北漫岗黑土区切沟侵蚀速率监测
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2020-01-01
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东北漫岗黑土区切沟侵蚀速率监测
1
伍永秋
1
，张永光
2
，郑秋红
1
，于章涛
1
，胡刚
1
，游智敏
1
，刘宝元
2
1 北京师范大学防沙治沙教育部工程研究中心，北京师范大学中国沙漠研究中心,
北京（100875）
2 北京师范大学地理与遥感科学学院，北京（100875）
E-mail：zyg@ires.cn
摘 要：切沟侵蚀作为土壤侵蚀的一种非常重要的形式，在东北黑土区相当严重。本研究利
用高精度GPS，于 2002 年－2005 年在东北黑土区对 4 条切沟进行了侵蚀速率监测，研究结
果表明，本区切沟发展速度惊人，切沟长度、面积增长速率最大分别达 150.7m/a、553.7m
2
/a，
体积侵蚀速率最大达 2918.5m
3
/a，都发生在 2002 年秋季至 2003 年秋季之间，这与其间降水
量较大有显著的关系。野外调查发现，切沟发展的主要方式是沟头溯源、沟岸扩展，导致了
切沟长度、面积和体积的增大。本区切沟侵蚀对土地资源、道路破坏十分严重，造成黑土地
退化，对农业生产造成了很大的影响。
关键词：东北黑土区，切沟侵蚀，切沟侵蚀速率，切沟监测
中图分类号：S 157.1
1 引 言
东北黑土具有深厚的腐殖质层，良好的物理、化学性质和生物学特性，土壤肥力高，号
称“土中王”
[1]
。然而黑土之下即为厚层的河湖相砂砾石层
[2]
，开垦初期，黑土厚度在 70-100
cm，随着人类不合理开发，黑土强烈退化
[3]
，厚度变薄，据调查目前黑土平均厚度不足 50
cm
[4]
，同时有机质含量下降，严重地影响着本区的可持续发展，目前东北已经成为我国荒漠
化威胁最大的地区
[2]
。观测资料表明，坡耕地年土壤流失厚度 0.6-1 cm
[5]
。更为严重的是，
本区发育着大量的切沟，仅黑龙江省就有大型侵蚀沟 7 万多条，侵蚀土地 466.7 km
2
之多
[6]
。
这种大型切沟一般长达数百米，宽几米至十几米，深可达 3-6 米，一旦形成则危害极大且不
易治理
[7]
。因此，对于切沟，关键在于加强对其发生和发展规律的研究，在此基础上采取相
应措施，防患于未然。
切沟研究近年来在国际上已经引起重视，在切沟形成和发育、切沟监测、切沟模型与切
沟防治等方面均取得了一定的进展
[8,9]
，我国学者黄土高原切沟侵蚀的研究也在国际上有一
定的影响
[10,11]
。然而黑土区的切沟研究却比较薄弱，笔者近年来对东北漫岗黑土区切沟侵蚀
进行了监测，结果表明，黑土地区切沟发育速度惊人，加强黑土地区水土保持工作已刻不容
缓。
2 研究方法
本文根据在东北漫岗黑土区监测的 4 条切沟资料进行分析。四条切沟位于黑龙江农垦九
三分局鹤山农场(东经 125°16′，北纬 48°58′)四队和六队以及讷河市学田镇(东经 124°50′，北
纬 48°42′)合庆和丰产屯，根据其位置分别取名为六队gully、四队gully、二号流域gully和丰
产gully。鹤山农场与学田镇相距约 40km。这里是典型的黑土分布区，地形起伏和缓，坡长
坡缓。对切沟的监测采用测量型GPS (Trimble 4700) 进行，测量模式为RTK，仪器测量精度
高，其水平精度为 10mm±1ppm，垂直精度 20mm±1ppm。数据获取分为野外测量和室内数
据处理两部分
[12,13]
。
1
本课题得到国家自然科学基金重点项目(40235056)和教育部博士点基金(20030027015)的资助。
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