近日，水保學(xué)院科研團隊在土壤侵蝕機理方面取得進展，相關(guān)成果以“Rainfall amount shapes the soil erosion and vegetation protection effectiveness in soil conservation”與“Quantifying the effects of the soil erosion factors on water-eroded slopes”為題分別發(fā)表于國際水文學(xué)和土壤學(xué)知名期刊Journal of Hydrology和Catena。
土壤侵蝕導(dǎo)致土壤顆粒與養(yǎng)分流失，進而造成土地生產(chǎn)力降低與土地退化。闡明土壤侵蝕影響因素及其驅(qū)動機制是有效防治水土流失的前提。然而，當(dāng)前研究主要通過定位實驗解析特定區(qū)域內(nèi)降水、植被、地形等單因素對土壤侵蝕的影響，缺乏對多因素、跨區(qū)域的綜合分析。此外，在全球氣候變化背景下，降雨量變化對植被水土保持有效性的動態(tài)影響仍有待探明。
針對上述問題，研究團隊聚焦以降雨量為核心的土壤侵蝕因素，采用文獻計量分析方法，系統(tǒng)研究揭示了不同降雨量對植被水土保持有效性的動態(tài)影響，闡明了不同影響因素對土壤侵蝕敏感性和水土保持效益的影響規(guī)律，同時量化了降雨、植被、地形與土壤等多種侵蝕影響因素的產(chǎn)流產(chǎn)沙貢獻度以及因子間交互效應(yīng)。
研究發(fā)現(xiàn)，降雨量是對產(chǎn)流（58.70%）與產(chǎn)沙（占30.25%）貢獻最高的因素。降雨量的增加從3方面加劇水土流失：（1）增加了坡面徑流與土壤侵蝕總量；（2）提高了坡面土壤對侵蝕的敏感性；（3）降低了植被水土保持的有效性。森林是防治水土流失最有效的植被措施類型，當(dāng)植被蓋度達到40%~60%，水土流失顯著降低，徑流泥沙隨坡長坡度提高而波動。研究結(jié)果為深入解析土壤侵蝕機理與水土流失模擬提供了科學(xué)依據(jù)，可望為氣候變化背景下區(qū)域水土保持措施布局提供科學(xué)參考。
圖1 降雨量與土壤流失量自然對數(shù)值擬合關(guān)系
圖2 不同降雨量與植被類型下坡面徑流比與土壤流失比
圖3 土壤侵蝕因素對產(chǎn)流產(chǎn)沙貢獻率冗余分析（a）和徑流泥沙與連續(xù)變量自然對數(shù)的相關(guān)系數(shù)Kendall's Tau（b）
水保學(xué)院2023級博士研究生張馨予為論文第一作者，張帆副教授為通訊作者，北京林業(yè)大學(xué)為第一完成單位。
研究工作獲得國家重點研發(fā)計劃項目“黃土高原小流域山水林田湖草沙綜合治理與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)協(xié)同提升技術(shù)及示范(2023YFF1305101)”資助。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2025.134219
