侵蝕溝形成發育與土地利用變化密切相關，東北黑土地現有100米以上侵蝕溝30余萬條，使耕層變薄、地力下降，直接威脅黑土可持續利用。
近日，中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所智慧農業創新團隊和耕地質量監測與保育創新團隊聚焦東北典型黑土區，采用“天空地”遙感測繪技術，揭示黑土地侵蝕溝發育歷史、長期速率和主要影響因素，相關研究結果在線發表于《土地退化與發展》（ Land Degradation & Development ）。
論文第一作者、智慧農業團隊溫艷茹博士介紹，東北生產著全國1/4糧食和1/3商品糧，是保障國家糧食安全的“壓艙石”。然而，大規模開墾僅百余年，東北的黑土地退化已十分嚴峻，侵蝕溝問題最為突出。
研究黑土地侵蝕溝發育歷史、長期速率和影響因素，對深入理解黑土侵蝕退化機理，保障糧食安全和黑土資源可持續發展具有重要的科學意義。然而，黑土地侵蝕溝大規模發育的歷史速率和發育過程尚不十分清楚。
為此，研究團隊聚焦典型黑土地地貌和耕地利用區，結合1968~2018年高分辨率歷史遙感影像、無人機攝影測量、侵蝕溝沉積物銫-137定年、村民訪談等方法，量化侵蝕溝大規模發育年份、起因和長期速率。
研究結果表明，黑土地侵蝕溝主要形成于大規模開墾耕地的20世紀50~60年代。1968~2018年，研究區侵蝕溝密度增加一倍（1.2~2.3 km/km2），侵蝕溝規模增大且更加復雜。50年間，典型侵蝕溝溝頭前進速率為1.5~2.5米/年，流域尺度上侵蝕溝年均侵蝕土量達25.7~44.7噸/公頃。
此外，該團隊還從土壤凍融、成土母質和基巖、農用機耕道、水土保持措施等方面深入探討了耕地侵蝕溝發育的主要影響因素。
該研究揭示了黑土地退化和侵蝕溝加速發育的嚴峻現實，為深入理解侵蝕溝發育過程機制、針對性阻控黑土耕地侵蝕和服務國家黑土地保護和利用重大戰略提供關鍵科學支撐。
該研究得到國家重點研發計劃項目的支持。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/ldr.4031
