中国东北黑土地研究进展与展望
中国东北的黑土地
中国东北的黑土地中国东北地区是我国最重要的粮食生产基地之一，以其肥沃的黑土地而闻名于世。
黑土地是一种独特的土壤类型，在保障中国粮食安全和促进农业发展方面发挥着重要的作用。
本文将探讨中国东北黑土地的形成原因、特点以及对当地经济与农业的重要意义。
一、形成原因中国东北地区的黑土地主要形成于更新世晚期的第四纪冰期，受到冰川作用和黄土风化的共同影响。
冰川活动使得岩石破碎成碎石和砂土，而黄土风化则提供了丰富的氧化铁和有机质。
这种冰川活动和风化作用的共同作用，使得土壤中富含有机质和肥力较高的黏土成分，从而形成了黑土地。
二、特点1. 土壤肥力高：黑土地富含有机质和肥力较高的黏土成分，这使得其具有良好的保水和保肥性能。
黑土地蓄水性能强，能够保证作物在干旱季节的正常生长，并提供充足的养分供应。
因此，黑土地适合于农作物的生长和发展。
2. 土壤层次分明：黑土地具有明显的土壤层次分明特点，一般可分为表土层、粉土层和黄土层。
表土层富含有机质和养分，粉土层是黏土含量较高的土壤层，而黄土层则是由粉土和砂土混合而成，并富含氧化铁。
这种层次分明的土壤结构有利于作物根系的生长和发育。
3. 水分条件适宜：黑土地的水分条件适宜，既有良好的蓄水性能，又具备适度的排水性能。
这使得黑土地在湿润季节能够保持适宜的湿度，同时在降雨较多时也能及时排除多余的水分，防止作物受涝。
三、重要意义1. 保障粮食安全：东北地区的黑土地是我国主要的粮食生产基地之一。
黑土地肥沃，适合多种农作物的种植，尤以小麦、大豆等粮食作物为主。
黑土地的存在保证了东北地区的粮食产量，对于保障全国的粮食安全具有重要意义。
2. 促进农业发展：黑土地具备优良的肥力和水分条件，为农作物的生长提供了优越的环境。
东北地区以黑土地为依托，发展了大规模的农业生产，为当地经济的发展做出了重要贡献。
同时，黑土地也为农业技术推广和农产品加工提供了良好的基础。
3. 保护生态环境：黑土地具有良好的保水和保肥性能，能够降低水土流失的风险，保护生态环境的稳定。
东北黑土区土壤风力侵蚀及其发展趋势分析
课程名称：土壤生态学 报告人：王禹宸
前言
东北黑土区是我国重点粮食产区，其粮食生产能力
及可持续性关系到国家的粮食安全战略。广义黑土区 指有黑色表层土分布的区域，主要分布在松嫩平原和 辽河平原，北起大、小兴安岭南麓，南至辽宁省盘锦 市，西到内蒙古东部的大兴安岭山地边缘，东达乌苏 里江和图们江。黑土区水土流失日趋剧烈，导致黑土 功能严重退化，耕作土壤退化、沙化及生产力明显降 低，严重制约我国粮食可持续发展。在此基础上，我 对黑土区风蚀区域、风蚀因子、风蚀发展趋势进行系 统分析，提出黑土区风力侵蚀研究及防治的迫切性， 以期为该区风蚀防治保证耕地健康可持续发展提供相 应依据。
谢谢啊！
人为因素没有人类过多活动的介入，按照黑 土区的自然地理条件应该是以森林和森林草 原环境为主，但是由于黑土区农业发展与工 业发展的生产活动，改变了该区原有健康的 生态系统，诱发水土流失而产生风力侵蚀。
二、东北黑土区土壤风蚀因子
农业生产活动。新中国成立以来，随着人口 数量和人口密度的增大，为满足粮食供应， 原来的自然植被森林和草地被开垦为农田， 肥沃的东北黑土区变为我国重要的商品粮基 地。
二、东北黑土区土壤风蚀因子
气候。气候特征直接决定风力的大小，而风 力是土壤风蚀和风沙流动的动力，直接影响 风蚀的强弱。
土壤。东北黑土区土壤类型主要以黑土、黑 钙土、草甸土、暗棕壤为主，土壤质地细腻 ，在春秋季由于干旱表层土壤干燥疏松，在 大风作用下易引起风蚀。
二、东北黑土区土壤风蚀因子
植被。黑土区大部分的自然植被为草原化草 甸植被，植物生长繁茂，根系发达，水土流 失微弱，但是垦殖为耕地后，地表在春季与 冬季裸露，而风季亦出现在该段时期，在大 风天气，低覆盖度的耕地表土极易发生风力 侵蚀。
探讨黑土地保护的必要性及技术措施
探讨黑土地保护的必要性及技术措施
随着人口增长和城市化进程的加速，农业耕地不断收缩，黑土地越来越受到威胁。
黑土地作为中国的重要资源，不仅仅是保障农业发展所必需的基础，同时也是生态系统的重要组成部分，对于维护地球生态平衡和实现可持续发展具有重要作用。
因此，保护黑土地已经成为迫切需要解决的问题。
首先，黑土地保护的必要性在于其巨大的生态经济价值。
黑土地是一种非常独特的土壤类型，具有很强的肥力和保水性，使得它成为我国北方农业区域发展的重要生产基地。
同时，黑土地也是多样性生态系统的重要组成部分，它们在碳、氮、磷等循环中发挥着重要角色。
此外，黑土地具有抗风蚀、固碳减排等环境功能，对于缓解气候变化等环境问题也具有巨大的潜力。
因此，保护和修复黑土地能够维护区域生态环境，提升生态效益和经济效益。
其次，保护黑土地需要采取科学有效的技术措施。
通过环保政策的引导，各地探索出一系列黑土地保护的技术手段和方法，如优化农业生产结构，改善土壤质量；制定土地利用规划和土地管理制度，实行农田轮作和加强耕地保护；采用精细化耕作、有机肥料施用和节水措施等合理的耕作技术，提高农田生产效益，强化土地资源保护。
另外，引入生态补偿机制，激励农民参与保护黑土地，扩大生态补偿面积，促进黑土地生态保护和合理利用的有机协同发展。
总之，黑土地是中国的珍贵资源，保护好黑土地是我们的必须任务。
只有通过科学有效的技术措施，加强环保监管，实现黑土地生态可持续发展，才能为人们创造出更加美好的生态环境。
辽宁省黑土资源调研报告
辽宁省黑土资源调研报告辽宁省黑土资源调研报告摘要：黑土是一种具有高度肥力、丰富有机质、良好水保持能力的土壤类型，对于农业生产具有重要意义。
本调研报告旨在对辽宁省黑土资源进行调查研究，分析其现状和问题，并提出相应的对策和建议。
一、调研目的及方法本次调研的目的是了解辽宁省黑土资源的分布情况、质量状况以及面临的问题等。
调研方法主要包括实地考察、数据收集和文献查阅。
二、调研内容及结果1. 黑土资源分布情况辽宁省主要分布于东北部地区，包括锦州、辽阳、鞍山、抚顺等地。
黑土面积占辽宁省总土地面积的15%左右，是辽宁省重要的农业生产基地。
2. 黑土资源质量状况调研结果显示，相对于其他土壤类型，黑土具有较高的肥力。
黑土含有丰富的有机质和养分，对作物生长有良好的支持作用。
然而，受到长期的过度利用和不合理管理，部分黑土的质量有所下降，土壤酸化、盐碱化等问题也开始出现。
3. 黑土资源面临的问题在调研中，我们发现了一些黑土资源面临的问题，主要包括：(1) 长期过度利用导致黑土质量下降；(2) 土壤酸化和盐碱化问题日益严重；(3) 黑土生态环境破坏问题；(4) 黑土资源利用率不高。
4. 对策和建议为了保护和合理利用辽宁省的黑土资源，我们提出以下对策和建议：(1) 加强土地利用规划，合理布局黑土资源的利用，避免过度利用和恶性竞争；(2) 推行绿色农业模式，减少化肥和农药的使用，提高土壤质量；(3) 加强农户的土壤管理培训，提高他们对土壤保护的认识和意识；(4) 积极推动土地流转，促进规模经营，提高黑土资源的利用率。
三、结论辽宁省的黑土资源具有重要的农业生产意义，然而，由于长期过度利用和不合理管理，黑土面临环境破坏和质量下降的问题。
为了保护和合理利用黑土资源，需要加强土地利用规划、推行绿色农业、加强农户培训和推动土地流转等措施。
只有这样，才能更好地发挥黑土资源的优势，提高农业生产效益。
东北黑土区冻融侵蚀研究进展与展望
第16卷 第1期2018年2月中国水土保持科学Science of Soil and Water ConservationVol.16 No.1Feb.2018东北黑土区冻融侵蚀研究进展与展望张科利1,刘宏远2(1.北京师范大学,地理科学学部,地表过程与资源生态国家重点实验室,100875,北京;2.中国科学院东北地理与农业生态研究所,中国科学院湿地生态与环境重点实验室,130102,长春)摘要:冻融侵蚀是土壤侵蚀的主要类型之一,冻融交替通过改变土壤性质和坡面产流产沙过程,导致剧烈的水土流失㊂为明晰已有相关研究成果,为未来东北黑土区冻融侵蚀研究工作的开展提供参考,本文通过回顾和总结现有研究,分析了冻融作用对土壤侵蚀的影响,总结了冻融侵蚀相关影响因素和过程机制㊂文中指出:冻融导致土壤容重和孔隙比变化,整体上表现为冻融导致疏松的土壤变得相对紧实,而紧实的土壤变得相对疏松;冻融导致土壤团聚体稳定性降低,但当土壤处于中等含水量条件下会出现冻融后团聚体稳定性增大的现象;冻融降低土壤多种力学强度;冻融改变土壤水分特征㊂众多研究结果表明冻融后土壤可蚀性增大,且正融土最易受到侵蚀㊂在综述的基础上,笔者指出了现有研究存在的问题和不足,并提出了未来东北黑土区冻融侵蚀研究的重点方向和急需解决的关键问题㊂关键词:冻融作用;土壤侵蚀;研究进展;东北黑土区中图分类号:S157文献标志码:A文章编号:2096⁃2673(2018)01⁃0017⁃08DOI :10.16843/j.sswc.2018.01.003收稿日期:20171130 修回日期:20171212项目名称:国家自然科学基金 东北黑土区冻融作用与水蚀过程耦合机理研究”(41471224);国家自然科学基金重点项目 西南黄壤区不同尺度土壤侵蚀与泥沙运移规律耦合关系”(41730748)第一作者简介:张科利(1962 ),男,博士,教授,博士生导师㊂主要研究方向:土壤侵蚀㊂E⁃mail:keli@Research progresses and prospects on freeze⁃thaw erosion in theblack soil region of Northeast ChinaZHANG Keli 1,LIU Hongyuan 2(1.State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology,Faculty of Geographical Science,Beijing Normal University,100875,Beijing,China;2.Key Laboratory of Wetland Ecology and Environment,Northeast Institute of Geography and Agroecology,Chinese Academy of Sciences,130102,Changchun,China)Abstract :[Background ]Freeze⁃thaw erosion is one of the major types of soil erosion.Freeze⁃thawcycling changes soil properties and influences the processes of runoff and erosion on slopes,resulting in severe soil and water losses.The aim of this review is to clarify the existing research results and to contribute to the future research on freeze⁃thaw erosion in the black soil region of Northeast China.[Methods ]We collected all relevant literature and sorted them,and finally used the critical 55references for this review.Based on these 55references,we analyzed the mechanisms and research progresses of freeze⁃thaw action on soil erosion.Further we tried to analyze the issues and prospect the research on freeze⁃thaw erosion in the black soil region of Northeast China.[Results ]1)Freeze⁃thaw does not directly lead to the transport and movement of soil particles,and its action in soil erosion happens in rainfall strikes,runoff scouring,strong wind blowing or gravity.Mechanisms of freeze⁃thaw action on soil erosion are as follows,a)alternation of soil freeze⁃thaw changes the nature of soil,thus affects the sediment production process in the course of rainfall,and finally affects the degree of water中国水土保持科学2018年and soil erosion;b)the depth change of the thawing layer directly affects the infiltration of snowmelt runoff and rainfall runoff,and subsequently the runoff and sediment yield;c)freeze⁃thaw cycles change erosion process of slope rill and gully and increase erosion intensity;d)the response difference from different land use of alternate freeze⁃thaw process leads to spatial heterogeneity of soil erosion intensified; and e)changes in the response of different underlying soil to global climate change lead to changes in regional soil erosion patterns.2)The studies of freeze⁃thaw soil erosion started1960s abroad and1980s in China,mainly focused on the influence of freeze⁃thaw action on soil physical and chemical properties, soil moisture temperature and soil erosion process and intensity,and most of which adopted indoor simulation experiment.3)There are3major issues in this research topic,a)few in⁃situ field studies, most were simulated ones;b)no quantitative evaluations on freeze⁃thaw contributions to soil erosion;and c)not considering the differences of underlying soil on the responses of freeze⁃thaw cycling.4) Regarding above issues and the unique interactive character in the black soil region of Northeast China, the future research should focus on the freeze⁃thaw cycle patterns and influence factors in the field, quantifying the contribution of freeze⁃thaw cycles to runoff and sediment on slopes and in watersheds,and finding reasonable evaluation methods.[Conclusions]The mechanisms of freeze⁃thaw action are complicated and not completely known yet,especially for the black soil region of Northeast China where there is interaction of freeze⁃thaw and water erosion.We need to have more in⁃situ field studies for better understanding it.Moreover,we should try to invent reasonable evaluation methods to quantify the contributions of freeze⁃thaw actions on the soil erosion in the black soil region of Northeast China.Keywords:freeze⁃thaw action;soil erosion;research progresses;black soil region 我国是世界上水土流失最为严重的国家之一㊂由于复杂的地理环境和人类活动特点,水土流失在强度和机制方面都存在显著的区域差异性㊂在不同类型区域,水土流失的主导因子也不同㊂在东部地区,降水径流是土壤侵蚀发生的主导因子;在北部和西北地区,风力作用在土壤侵蚀中影响显著㊂上述两者均已受到学者的广泛关注并积累大量成果㊂在青藏高原和东北地区,冻融交替变化改变土壤侵蚀发生机制和过程,对土壤侵蚀影响剧烈;但是相关研究仍不足以支撑相关理论体系的建立和实际工程应用,因此在我国开展冻融侵蚀研究十分必要㊂作为独立的自然地理单元,东北黑土区是我国最主要的商品粮基地,明确该区域的水土流失机制对国家的粮食安全和社会稳定有着重要作用㊂东北黑土区地貌以漫岗丘陵为主,坡缓而长,气候低温湿润,冬季积雪深厚㊂土壤质地黏重㊁富含有机质,河流水文受春季融雪径流影响严重㊂区域内部地广人稀㊁耕地面积大,农作物相对单一㊂土壤侵蚀过程则表现为多营力耦合㊁多过程重叠和受冻融交替过程影响显著等特点㊂因此,在东北黑土区开展冻融侵蚀研究对黑土资源的保护和洪涝灾害的防治具有重要的理论指导意义和实际应用价值㊂本文通过回顾已有研究,分析总结了冻融交替对土壤侵蚀的影响,指出了今后开展冻融侵蚀研究应该关注的重点方向㊂1 冻融作用影响机制土壤冻融作用指发生在高寒地区由于温度变化,引起土壤中水分发生相变㊁体积发生变化,导致土体膨胀或收缩,造成土壤结构破坏和性状改变的过程㊂冻融侵蚀指因冻融作用的存在而导致土壤侵蚀过程改变和水土流失程度的增加㊂严格地讲,用冻融侵蚀称谓冻融作用对土壤侵蚀的影响并不恰当,因为冻融作用并不能直接导致土壤颗粒搬运和移动,必须在降雨打击㊁径流冲刷㊁大风吹扬或重力作用时方可体现㊂关于冻融侵蚀,需要指出的是真正因冻融循环导致土壤发生位移所造成的水土流失量很小㊂冻融循环对水土流失量的贡献主要体现在改变土壤性质和阻滞入渗方面㊂冻融循环通过破坏土壤团聚体㊁改变土壤容重和黏结性,增大土壤可蚀性,通过阻滞入渗增加地表径流,加剧了融雪或降雨径流造成的水土流失㊂由于冻融循环直接导致的土粒移动量很小,而通过改变土壤性质和入渗通量而间接导致土壤流失量更大,将冻融侵蚀改成为冻融作用更为恰切㊂与水蚀区和风蚀区对应的冻融侵蚀区指该区域内冻融作用影响显著㊂冻融作用通过影响土壤理化性质㊁坡面水分运移规律来影响坡面侵81 第1期张科利等:东北黑土区冻融侵蚀研究进展与展望蚀过程和水土流失强度㊂同时,冻融交替作用对我国东北地区春季发生的融雪洪涝灾害也有明显的加剧作用㊂冻融作用重叠在水蚀过程之上,共同影响着区域水土流失强度,冻融作用可以间接地加剧了水土流失程度㊂反过来,水蚀结果又会影响冻融作用的程度㊂冻融作用对土壤侵蚀的影响表现为:1)土壤冻融交替发生改变土壤性质,进而影响降雨过程中的产流产沙过程,最后影响水土流失程度;2)解冻层深度变化,直接影响融雪径流和降雨径流的入渗而影响产流产沙过程;3)冻融交替变化,改变坡面细沟和切沟侵蚀过程,加剧侵蚀强度;4)不同土地利用对冻融交替过程响应的差异性,导致水土流失空间异质性加剧;5)不同下垫面土壤对全球气候变化响应的差异导致区域水土流失格局变化㊂而水蚀过程对冻融作用的反馈影响表现为:1)水土流失导致土壤表层腐殖质层变薄和土壤有机质含量减少,土壤性质的变化导致土壤对冻融交替过程的响应改变;2)水土流失导致土壤剖面水分运移变化,进而对冻融交替过程的响应改变;3)水土流失导致坡面土壤再分配,进而对冻融交替过程的响应改变㊂2 冻融侵蚀研究进展及存在的主要问题冻融作用改变土壤性质和坡面渗透特性从而影响土壤侵蚀,冻融侵蚀研究在国外开展较早,自20世纪60年代开始就有学者开展关于冻融对土壤孔隙[1]㊁团聚体[2]和渗透性[3]等方面影响的研究㊂关于冻融侵蚀的直接研究开始于70年代,Wischmeier等[4]强调位于冻结层之上的解冻层侵蚀潜力巨大,融雪和低强度降雨也能够造成剧烈的水土流失,冻融期的土壤侵蚀可达全年土壤侵蚀量的90%㊂此后众多学者开展了相关研究取得显著成果[56]㊂国内冻融侵蚀相关研究开展较晚,80年代开始相关工作时主要以引进冻融侵蚀概念和土壤侵蚀类型分类为主[78],90年代是冻融侵蚀研究的过渡期[911]㊂进入21世纪以来国内冻融侵蚀研究快速发展,在冻融侵蚀的分布㊁影响因素和作用机制等方面取得很多成果[1214]㊂国内外现有关于冻融作用和冻融侵蚀的研究工作主要集中在冻融作用对土壤理化性质的影响㊁冻融作用对土壤水分温度的影响和冻融作用对土壤侵蚀过程及强度的影响等方面,且多数研究采用室内模拟实验的方法㊂2.1 冻融作用对土壤物理性质的影响齐吉琳等[15]和Chamberlain等[16]提出细粒土经过冻融循环后,土壤容重增大,孔隙比减小㊂刘佳等[17]提出随冻融循环次数的累积,黑土容重减小,孔隙比增大,且变化幅度越来越小直至趋于稳定㊂Viklander[18]㊁杨成松等[19]和温美丽等[20]发现冻融循环使本来疏松的土壤变得相对紧实,而使本来紧实的土壤变得相对疏松,即疏松土和紧实土经过若干冻融循环后趋向一个稳定的干容重,这一稳定值与土壤的种类有关,而与土壤的初始干容重无关㊂很多研究发现冻融导致土壤团聚体稳定性降低[2123]㊂而Richardson[24]和Lehrsch[25]发现在经过少量的冻融循环后,土壤团聚体稳定性增加㊂Mo⁃staghimi等[26]㊁王风等[27]和Wang等[28]实验发现在中等含水量条件下冻融循环可增大团聚体稳定性,而过高或过低含水量条件下冻融均导致团聚体稳定性降低㊂罗小刚等[29]㊁汪仁和等[30]和杨平等[31]实验发现冻融后黏性原状土的力学性质会发生很大改变,无侧限抗压强度㊁直剪强度和三轴剪切强度降低㊁灵敏度降低,而在相同条件下砂土的性质变化却不大㊂范昊明等[32]认为冻融作用通过改变土壤的容重㊁渗透性㊁含水量等性质,可进而影响土壤可蚀性㊂2.2 冻融作用对土壤水分温度的影响Chamberlain[33]表示解冻后土壤比之前更加不稳定,因为土壤在解冻时会立即吸收融水,导致土壤结构强度降低㊂Formanek等[34]发现美国华盛顿的帕卢斯淤泥壤土在经历冻融循环后抗蚀性接近最低值,越冬后土壤容重下降㊁导水率升高,并将土壤抗蚀性的降低归因于冻融循环对土壤结构造成的破坏性影响㊂Mauro[35]对阿尔卑斯山地区冻土活动层进行了研究,分析了300cm深处地温的变化过程; Gómez等[36]研究了西班牙东南部内华达山脉Corral del Veleta小飞地10cm㊁50cm深处地温变化;吴青柏等[37]利用青藏高原活动层监测数据,从青藏高原冻土及水热过程出发讨论了冻土水热过程与寒区生态环境的关系;潘卫东等[38]应用青藏铁路多年冻土地区典型地段测温孔资料,证实多年来由于气候转暖,已经使冻土层上部(20m以上)的地温明显上升,影响深度已经波及到了40m;王绍令等[39]根据4个冻土长期定位观测场地温资料分析地温状况及冻土变化趋势㊂戴竟波等[40]通过分析实验数据,探究了大兴安岭北部多年冻土区雪盖对地温的影响;顾钟炜等[41]在大兴安岭阿木尔地区的多年冻土特征及其变化研究中发现,在多年冻土的退化中,季节解冻深度至少增加了约30cm,消融区范围也在不91中国水土保持科学2018年断扩大㊂景国臣等[42]通过野外实验证明,冻融作用会使土壤水分发生上移㊂本文第一作者等[43]基于东北黑土区不同下垫面条件下土壤温度和水分实测资料,分析了冻融交替过程和冻结层消退过程㊂这方面工作多为针对冻土的大尺度研究,针对土壤冻融作用野外实测资料仍然不足,特别是针对不同土壤剖面的观测数据更少㊂2.3 冻融作用对土壤侵蚀过程及强度的影响Zuzel等[5]通过野外监测发现冬季几乎所有的融雪和降雨都形成径流,在观测到的侵蚀事件中, 86%与融雪径流和冻融作用有关㊂McCool等[44]研究了美国西北小麦区沟蚀与冻融作用的关系发现,因土壤冻结形成的不透水层,可强化融雪水导致细沟和切沟侵蚀发生的概率㊂Formanek等[34]指出,冻土层开始解冻时土壤可蚀性最大,随后会逐渐减小㊂McCool等[45]和Kirby等[6]将土壤根据冻或融的状态分为不同类型,并发现正融土的土壤可蚀性最高,可高于相应土壤夏季土壤可蚀性约一个数量级甚至更高㊂Ferrick等[46]通过室内实验,定量地研究了冻融作用对细沟形成和坡面侵蚀的影响㊂Van Klaver⁃en等[47]研究了不同水分张力条件下冻融对土壤可蚀性和临界剪切力的影响,发现冻融条件下,土壤细沟可蚀性与土壤水分张力有关,初始含水量越大则经过冻融后土壤细沟可蚀性越高㊂Sharratt等[48]实验表明,冬季土壤冻结深度和冻土的解冻深度,都会影响到入渗㊁地表径流及土壤侵蚀㊂范昊明等[49]研究表明,解冻深度愈小,坡面产流愈早,侵蚀量愈大㊂在修订版通用流失方程RUSLE中,通过修订土壤可蚀性K值和降雨侵蚀力R值来体现冻融作用的影响[50]㊂刘淑珍及其团队长期关注青藏高原的冻融侵蚀问题,在冻融侵蚀基本概念㊁分类分区方面做出了贡献[51]㊂刘佳等[52]和周丽丽等[53]实验发现,东北黑土坡面侵蚀强度受土壤含水量㊁降雨强度和解冻深度等因子的综合影响㊂Ban等[54]通过室内模拟实验对比研究了冻结状态与解冻状态2种条件下细沟流速差异,发现冻结状态下细沟水流流速显著高于解冻状态的水流流速,且这种差异与冲刷水槽坡度呈正相关㊂Ban等[55]实验了冻融对坡面径流含沙量的影响,发现经历冻融循环后径流含沙量增大㊂2.4 存在的主要问题近几十年来,国内外学者针对冻融作用和冻融侵蚀开展了大量工作,取得许多有价值的研究成果,并为后来进一步研究奠定了基础,但仍然存在许多问题:1)就方法而言,室内模拟远多于野外原位监测实验,实验条件设计与田间有很大差异,如何将模拟实验研究结果应用于田间条件,仍需大量工作;2)缺乏将冻融作用与坡面产流产沙过程相融合的研究和实验,目前还很难定量评价冻融作用的侵蚀贡献;3)就我国东北黑土区而言,目前相关研究积累更少,过程与机制不明,已有研究工作也基本上没有考虑不同下垫面对冻融交替过程响应程度的差异,更未见冻融作用与水蚀过程耦合机制方面的研究报道㊂目前关于冻融侵蚀研究,主要进展集中于成因和分级分类等方面,多为间接分析,缺少原位监测数据㊂关于冻融作用对水土流失的影响机制研究仍然薄弱,目前还很难进行定量评价,在流域尺度上对冻融作用的影响研究更为罕见㊂3 东北黑土区冻融侵蚀研究方向及急需解决的关键问题 受气候条件控制,东北黑土区土壤冻融交替现象普遍发生㊂一方面,冻融交替发生改变土壤原有性状,而冻结层的存在会影响坡面水分运移规律,进而改变土壤侵蚀过程㊁机制和水土流失强度;另一方面,东北黑土区地形以漫岗漫坡为主,平均坡度小,平均坡长大,导致该地区土壤侵蚀泥沙输移比小,大量泥沙在坡脚或流域底部沉积,造成流域内部强烈的土壤空间再分配,使土壤的空间异质性增大,导致空间上土壤对冻融交替的响应发生变化㊂因此,东北黑土区冻融作用与水蚀过程互为条件㊁因果耦合㊁彼此促进,形成了东北黑土区独特的土壤冻融侵蚀过程和水土流失特点㊂根据以上分析可围绕以下4方面开展东北黑土区冻融侵蚀研究㊂3.1 不同下垫面类型土壤冻融交替变化规律鉴于农耕地的重要性和水土流失的剧烈程度,优先考虑将农耕地作为研究对象,东北黑土区农耕地坡面在不同地形部位上侵蚀程度显著不同㊂从坡顶到坡脚,侵蚀强度先由弱变强,再由强变弱,直到最后发生沉积㊂土壤侵蚀强度的空间变化加剧了下垫面条件的空间异质性,导致不同地形部位土壤冻融循环变化及其对土壤侵蚀的影响也存在空间差异;因此,在东北黑土区开展冻融侵蚀评价时,需要在分析已有研究结果和开展野外调查基础上,根据土壤侵蚀造成的土壤空间再分配状况,将东北黑土区的土壤概化为不同类型,例如发生型㊁母质型㊁堆积型和退化型等㊂发生型指土壤原始剖面遭受弱度侵蚀,土壤发生层尚在,土壤剖面较完整㊂母质型指02 第1期张科利等:东北黑土区冻融侵蚀研究进展与展望土壤原始剖面遭受强度侵蚀,土壤母质出露㊂堆积型指在原始剖面上发生堆积,表土性状改变,侵蚀在堆积层中发生㊂退化型指原始土壤剖面中的腐殖质层遭受侵蚀并几乎流失殆尽,土壤有机质含量显著减少㊂针对上述不同下垫面类型,开展主要类型剖面上土壤温度和土壤水分动态变化过程的连续监测㊂通过分析土壤温度和水分的动态变化规律,总结每年冻融交替循环变化规律;建立东北黑土区土壤冻结或解冻深度与气温㊁土壤水分等因子关系,并探讨土壤解冻深度空间变异特征和时间变化规律㊂3.2 冻融影响作用评价的因子量化冻融交替对土壤性状的影响已被证明,但冻融作用对坡面产流产沙的影响评价还需要进一步量化㊂由于东北黑土区土壤空间异质性大,即使在相同的气象条件下,冻融交替作用的影响效果也存在差异㊂针对概化出的主要下垫面类型,采集剖面不同深度处的原状土样,根据不同下垫面类型上观测的冻融循环变化规律,设定模拟实验中温度变化条件,在实验室开展不同冻融交替情景下土壤性状的变化特征的模拟研究,建立土壤性状变化响应与土壤质地㊁水分㊁结构㊁有机质含量等指标间的定量关系㊂通过与未受冻融循环影响的土壤比较,应用已有的土壤性状与入渗㊁产流以及土壤分离之间的定量关系式就可以估算由于存在冻融交替循环而增加的土壤流失量㊂需要说明的是,到目前为止不同研究者在世界各地开展的冻融循环模拟研究不少,其优点是实验条件具体明确,并便于控制和重复㊂不足是许多实验设计,比如温度变化范围和冻融循环次数等设定缺乏足够的实测数据支撑㊂另一方面,冻融作用对土壤性质㊁乃至产流产沙的影响都有一个范围,并非随着冻融循环的持续进行,土壤性质会无限制地改变㊂因此,今后在开展冻融侵蚀研究时,加强野外实测,为模拟实验开展提供依据㊂同时,也应该关注农地春耕对冻融影响的抑制作用,如果经过春耕后,土壤性质在多年水平上保持一致,那就说明冻融作用对夏季水蚀作用不大,其影响主要表现在春季融雪径流引起的水土流失㊂也就是说,对冻融作用的影响时段应该明确,否则,东北地区的农耕地已经经过了千万次的冻融交替循环,按照室内模拟结果,土壤性质已经发生了巨大的变化㊂但实际上,除了水土流失严重的情况,土壤性质的改变没有那么显著㊂3.3 冻融作用的水土流失响应冻融隔水层的存在和土壤性状变化都会影响土壤入渗和坡面产流产沙过程,以及区域侵蚀强度㊂但已有研究以模拟实验居多,缺乏原位实验㊂即使设置原位实验,侧重点也多为土壤性质变化,很少涉及对产流产沙的观测实验㊂尽管有学者将冻融循环模拟和人工模拟降雨实验结合,开展了冻融循环与产流产沙之间的相关实验;但由于实验尺度和冻融效果与田间存在很大差异,实验结果不能代表田间坡面的真实情况㊂因此,已有研究未能真正建立起冻融影响与水土流失之间的定量关系㊂在今后研究中,应该加强利用野外径流小区来研究冻融作用的影响,通过分析小区观测资料㊁模拟实验结果,以及冻融交替影响下不同下垫面土样的分离实验结果,比较有无冻融发生条件下,土壤入渗率㊁土壤分离速率和土壤可蚀性值的差异,揭示东北黑土区冻融作用对坡面产流产沙的影响规律,建立适合黑土区土壤分离速率和土壤可蚀性值估算公式,为黑土区土壤侵蚀预报模型的建立和应用提供理论支撑㊂如何从小区观测资料中剥离冻融作用的贡献率是解决问题的关键,同时也是难点㊂不解决这个难点,对冻融交替循环的侵蚀响应的模拟研究很难准确地评价冻融交替循环对坡面侵蚀的真正贡献㊂3.4 冻融作用对流域尺度上土壤侵蚀的贡献由于东北黑土区地形相对平缓,但坡长相对较长,土壤侵蚀导致的土壤再分配现象普遍存在,即大量侵蚀土壤并不能直接进入河流系统,而是在坡面中下部沉积㊂即使在坡面尺度上评价了冻融交替循环的影响,也不能用于准确计算冻融作用对河流泥沙的影响㊂因此,需要基于坡面径流小区和小流域径流泥沙观测数据㊁以及土地利用和土壤分布资料,研究冻融交替循环对小流域径流泥沙规律影响;建立小流域径流泥沙与降雨侵蚀力㊁坡度坡长等因子的关系,并通过与无冻融作用影响地区径流泥沙与降雨侵蚀力㊁坡度坡长等因子关系的比较,剥离出冻融侵蚀或冻融作用对小流域侵蚀产沙的贡献率㊂由于冻融交替循环对流域产流产沙的影响主要体现在每年最初的几场降雨,可以考虑将每年最初2场产流的径流泥沙资料作为一组,分别分析雨 水 沙之间的定量关系㊂将每年去掉前2场产流降雨的其他场次的径流泥沙资料作为一组,分别分析雨 水 沙之间的定量关系㊂通过分析2组数据间定量关系的差异,来确定冻融交替循环对小流域产流产沙的影响以及侵蚀贡献大小㊂4 结论与展望冻融侵蚀是土壤侵蚀研究中的难点,数十年来12。
黑土地调研报告
黑土地调研报告《黑土地调研报告》一、调研目的黑土地是中国大陆最为肥沃的土地之一，历史上曾被誉为“世界粮仓”。
然而近年来，由于环境污染、土地老化以及人为因素的影响，黑土地的肥沃度逐渐下降。
为了深入了解黑土地的现状以及问题所在，本次调研旨在全面了解黑土地的生态环境、农业生产、土地保护和政策扶持等情况，为今后的保护和利用工作提供参考。
二、调研内容1.黑土地的生态环境调研通过实地走访、调查问卷等方式，了解黑土地的植被覆盖率、土壤肥力、水资源利用、气候特点等，分析黑土地生态环境的优势和存在的问题。
2.黑土地的农业生产调研对黑土地上主要农作物的种植情况、农业生产水平、农民收入情况等进行调查，掌握黑土地农业发展的现状和趋势。
3.黑土地的土地保护调研调研黑土地的土地利用方式、农业面源污染情况、耕地保护政策执行情况等，分析当前的土地保护措施是否有效。
4.黑土地的政策扶持调研了解各级政府对黑土地保护和农业发展所出台的扶持政策，评估政策执行效果，并为未来改善政策提出建议。
三、调研结果1.黑土地生态环境较好，但存在部分地区的水土流失和草原退化等问题，需要加强生态保护工作。
2.黑土地农业生产总体水平较高，但存在单一作物种植的现象，农业结构亟待调整。
3.黑土地的土地保护政策执行效果不一，需要建立健全的土地保护制度和监管机制。
4.对黑土地的政策扶持应建立更为完善的激励机制，吸引农民参与土地保护和绿色农业生产。
四、调研建议1.加强黑土地的生态保护工作，推进草原恢复工程和植被恢复计划。
2.促进农作物多样化种植，优化农业结构，提高黑土地农业的可持续发展能力。
3.制定更为完善的土地保护政策和法规，加强对土地的监管，严格控制耕地荒漠化和水土流失现象。
4.完善政府对黑土地的政策扶持，鼓励农民采用绿色农业技术，增加农业品质和产量。
五、结论通过对黑土地的调研，我们发现黑土地的生态环境、农业生产、土地保护和政策扶持等方面存在一些问题和挑战，但也有自然资源丰富、人文历史厚重等优势。
关于黑土地保护性耕作推广应用的调研报告
关于黑土地保护性耕作推广应用的调研报告关于黑土地保护性耕作推广应用的调研报告一、引言黑土地是我国重要的农业资源之一，具有较高的肥力和水分保持能力。
然而，不合理的耕作方式导致黑土地退化严重，对农业生产和生态环境产生严重影响。
为了保护和恢复黑土地，推广应用保护性耕作技术成为迫切需要的重要措施。
本报告旨在通过对黑土地保护性耕作推广应用的调研，深入了解其现状、问题和前景，并提出相应的建议。
二、调研方法1.采取问卷调查和实地访谈相结合的方式进行调研。
针对不同地区的农户、农业技术人员和政府相关部门进行问卷调查，以了解他们对于保护性耕作的认知、使用情况和困难。
同时，通过实地访谈了解保护性耕作在不同地区的推广应用情况。
2.选择黑龙江省、吉林省和辽宁省作为调研地点，这些地区具有丰富的黑土资源和相对完善的农业支持体系。
三、调研结果1.保护性耕作的认知和应用情况调研结果显示，大部分农户对于保护性耕作还存在认知偏差，普遍存在认为“不翻地耕作会影响作物生长”的观念。
因此，传统的耕作方式仍然占据主导地位。
2.保护性耕作的优势和问题保护性耕作技术以其保持水分、改善土壤结构、减少农药使用等方面的优势备受关注。
然而，在实际应用中也存在一些问题，如技术操作复杂、收益变化不明显、耕作机具缺乏等。
3.保护性耕作的推广困难目前存在的推广困难主要包括：缺乏政策和资金支持、技术指导不到位、农户对保护性耕作的认知不足等。
四、建议与展望1.加强宣传和教育政府和相关部门应加强对保护性耕作的宣传和教育工作，提高农户对保护性耕作的认识和理解，鼓励他们使用保护性耕作技术。
2.推动政策和资金支持政府应制定相应的政策，提供资金支持，鼓励农户使用保护性耕作技术。
同时，加大对农业技术人员培训力度，提高他们对保护性耕作技术的指导能力。
3.完善技术推广体系建立健全农业技术推广体系，提供技术咨询和培训服务，将保护性耕作技术推广到更多的农户中。
4.加强科研与示范加强保护性耕作技术的科研和示范工作，通过示范效应激发农户的兴趣和参与，进一步推广应用保护性耕作技术。
探讨黑土地保护的必要性及技术措施
探讨黑土地保护的必要性及技术措施
从古至今，黑土地被喻为“粮仓”，是我国重要的粮食生产基地之一。
黑土地土壤肥沃、保水能力强、通气性好、物质输送速度快，是我国稻谷、玉米、大豆等粮食作物的理
想生长环境。
然而，在过去的几十年里，黑龙江、吉林、辽宁等传统黑土地区遭受了大规
模的过度开采、过度施肥、过度灌溉等生产方式，黑土地退化现象骤然加剧。
因此，黑土
地保护必要性迫在眉睫。
首先，黑土地保护意义重大。
黑土地覆盖区域占全国耕地的近1/6，其保护与发展重
生态、重民生、重经济，是全国生态文明建设的重大任务。
其次，黑土地的保护还涉及到
了国家安全与食品安全的问题，必须高度重视。
再次，黑土地作为我国重要的粮食生产基地，对于保障国家粮食安全至关重要，保护黑土地就是保护国家的经济安全。
为了实现黑土地保护，必须采取相应的技术措施。
首先，需要制定科学合理的种植制度，减少施肥、灌溉等现象。
其次，运用科学技术防止水土流失以及化学土地减质。
其三，开展土壤育种、植物品种选育研究，培育适应黑龙江、吉林、辽宁等地特殊气候、土壤环
境的新品种。
其四，进行宏观监测和追踪黑土地环境变化情况，及时调整政策。
其五，开
展农业科技创新工作，发展生态农业、有机农业等可持续的种植业模式。
总之，黑土地保护是一项任务艰巨又紧迫的工作，也是一项涉及到国家安全、经济安
全以及国家粮食安全的重大工程。
为了保护黑土地资源，需要积极探索创新，借助先进科技，制定出一套科学合理、可持续发展的保护计划，坚决杜绝过度开采、过度施肥、过度
灌溉等行为，为保护黑土地贡献自己的力量。