坡面长、降雨集中、母质脆弱普遍被认为是诱发黑土区侵蚀的主要自然因素,但近年研究发现季节性冻融交替现象是该区沟蚀发生发展的驱动因子,并通过切沟发育以及侵蚀量监测等直观的研究方法来实现,没有深入探讨季节性冻融对黑土可蚀性的影响。我们针对这一问题,采用野外调查和室内模拟相结合、定期采样和长期定位观测相结合的方法,首先研究了典型黑土(粘化湿润均腐土)季节性冻融特征和粘化层空间分布特征,进而研究了季节性冻融对不同土层范围内土壤结构特征以及土壤可蚀性特征的影响。研究发现,在土壤剖面40~80cm范围内确有粘化层(Bt)存在,季节冻融后由于粘化层的滞水效应导致上层土壤含水率和土壤水势迅速增加,土壤剪切力和抗蚀性大幅降低,侵蚀量主要由降雨和地表径流强度决定,侵蚀形式以面蚀或浅沟侵蚀为主;由于粘化层自身粘粒含量高,对冻融过程中含水量和循环次数较其上下土层最为敏感,季节性冻融后粘化层的土壤抗蚀性迅速降低,促进了浅沟向切沟的转化、加剧了切沟侵蚀的风险。研究结果对典型黑土区土壤侵蚀潜在危险等级评价和水土流失的防治具有重要意义。首次提出了量化土壤结构的新方法,引起国内外相关专家的跟踪关注。
英文主题词Typical black soil; Argillic horizon; Soil erodibility; Seasonal soil freeze-thaw cycles; Soil structure