黑土是世界上最肥沃、最適宜耕作的土壤 是珍貴的、不可再生的自然資源 王恒等-Catena：東北黑土侵蝕亟待防治 - 趣味新聞網

黑土是世界上最肥沃、最適宜耕作的土壤，是珍貴的、不可再生的自然資源，被稱為“耕地中的大熊貓”。我國東北黑土區是世界三大黑土區之一，是國傢重要的商品糧基地和綠色食品生産基地，麵積達18萬km2。國傢發改委公布的數據顯示，近年來東北三省糧食産量占全國的1/5以上，商品糧量約占全國的1/4，糧食調齣量約占全國的1/3。由於黑土有機質含量高、土質疏鬆以及持續的開墾，導緻黑土區侵蝕嚴重（圖1）。但是，黑土區侵蝕速率空間變化及侵蝕營力尚有待深入研究。

圖1 東北黑土區的侵蝕地貌（熊尚發研究員和郭利成博士供圖）

中科院地質與地球物理研究所新生代地質與環境院重點實驗室碩士研究生王恒，在導師楊石嶺研究員的指導下，在東北黑土區（圖2）開展研究，依據137Cs侵蝕速率模型，估算瞭東北黑土的侵蝕速率，結閤氣候條件，探討瞭黑土侵蝕的主要營力並提齣相應的侵蝕防治措施。

137Cs主要由1954�C1968年核武器地上試爆釋放到大氣中，之後很快被氣溶膠和粉塵顆粒吸附，並被降水、降塵帶入地錶。137Cs一旦進入土壤後就被土壤礦物顆粒和有機物吸附，並隨土壤顆粒的移動而遷移。據此，137Cs可用於土壤侵蝕速率研究。

圖2 中國東北典型黑土分布和研究點

依據12個研究點得到的黑土侵蝕速率，並結閤前人數據（均通過137Cs侵蝕速率模型得到），應用Kriging插值法獲得瞭東北黑土侵蝕速率分布圖（圖3）。結果顯示，東北黑土區的侵蝕速率從西部（>3 mm/年）到東部（0�C3 mm/年）逐漸降低，平均侵蝕速率為2.22 mm/年。目前，東北黑土平均厚度僅為20�C30 cm（範昊明等，2004）。如果不采取有效措施，以平均侵蝕速率估算，黑土將在~113年內被侵蝕殆盡；由於東北黑土區西部侵蝕更為嚴重，其存續時間會更短（~83年）。因此，東北黑土侵蝕防治刻不容緩。

圖3 東北黑土侵蝕速率分布圖。紅色點錶示本研究點，藍色點錶示前人研究點

現代地錶風速和降水資料（圖4a,b）分析顯示，黑土區西部地錶風速大（>3.2m/s）、氣候相對乾燥（年降水量350�C500mm）、侵蝕速率高（>3mm/年），風力是主要侵蝕營力（圖4c）。下風嚮的二龍灣瑪珥湖（圖2）1963年以前的平均沉積速率為0.5mm/年，1963�C2001年沉積速率增加到1.45mm/年（遊海濤等，2007）。由於瑪珥湖沒有地錶徑流，沉積物主要來自風塵物質，沉積速率增大說明風蝕加強。相比之下，黑土區東部的地錶風速小（

圖4 東北地區現代沙塵暴季節（2-4月）1000 mb平均風速（a），年平均降水量（1961-2016年）（b），風蝕（c，來源於《中國國傢地理》）和水蝕衝溝（d，熊尚發研究員和郭利成博士供圖）。灰色區域錶示黑土；白色箭頭錶示風嚮；紅色點錶示本研究點，藍色點錶示前人研究點。

為實現東北黑土資源的可持續利用，建議采取3個措施：1）適當降低黑土區耕作強度；2）黑土區西部侵蝕嚴重，降水量少，宜退耕還草、增加草地覆蓋，以減少風蝕；3）東部地區降水量大，可通過植樹造林來鞏固水土。

研究成果發錶於國際學術期刊Catena（王恒，楊石嶺*，王永達，顧兆炎，熊尚發，黃曉芳，孫敏敏，張師豪，郭利成，崔靜怡，唐自華，丁仲禮. Rates and causes of black soil erosion in Northeast China [J]. Catena, 2022, 214: 106250. DOI: 10.1016/j.catena.2022.106250）。

參考文獻（上下滑動查看）

範昊明, 蔡強國, 王紅閃. 中國東北黑土區土壤侵蝕環境[J]. 水土保持學報, 2004, 18(2): 66�C70.

Huang D, Du P, Wang J, et al. Using reservoir deposits to quantify the source contributions to the sediment yield in the Black Soil Region, Northeast China, based on the fingerprinting technique[J]. Geomorphology, 2019, 339: 1�C18.

宋小燕. 鬆花江流域水沙演變及其對人類活動的響應[D]. 鹹陽: 中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態環境研究中心), 2010.

遊海濤, 劉強, 劉嘉麒, 等. 紋層計年與137Cs, 210Pb法對比研究東北二龍灣瑪珥湖現代沉積速率[J]. 吉林大學學報: 地球科學版, 2007, 37(1): 59�C64.

美編：陳菲菲

校對：萬鵬