1970-2021年典型黑土区侵蚀沟损毁耕地速度与发育阶段

黑土区侵蚀沟损毁耕地，威胁粮食生产，研究侵蚀沟发展速度与发育现状，对揭示侵蚀沟发育机理和保护黑土地具有重要意义。为研究近50年侵蚀沟损毁耕地速度和发育特征，分别在典型黑土区3个纬度带选取坡度约为1%、2%和3%的9个共计约378 km2的典型黑土农田单元，并利用1970年、2011年和2021年卫星影像结合无人机和地面测量的结果进行计算与统计。结果表明，侵蚀沟数量在3个历史时期持续增加，剔除因治理而消失的311条，实际增加了958条，北部嫩江增加速度高于中部海伦和南部巴彦，而同一纬度区大坡度（3%）比小坡度（1%和2%）农田单元内侵蚀沟数量增长更快。人为治理和更高强度耕种导致侵蚀沟面积降低（1970-2011年）然后再增加（2011-2021年）的V型走势，但由侵蚀沟发育而实际损毁耕地的面积持续扩张，近10年年均损毁耕地面积0.1%,3个区域的损毁速度相近。从南往北3个区域侵蚀沟起始发育时间分别是1920s、1940s和1950s，与开垦时间先后顺序一致。典型黑土区侵蚀沟经历了谷底沟发育、沟系形成、多样化发育3个阶段，其中嫩江处在第二阶段，而海伦和巴彦处在第三阶段，即老沟、新沟、次生沟、浅沟多样化发育阶段。人为治理和促进侵蚀沟发育的较量，决定典型黑土区侵蚀沟的发育走势。研究为典型黑土区侵蚀沟防治提供科学依据。