💡这项突破是什么?
,两条小流域也发生了大量的泥沙沉积,人工植树造林小流域单位面积总沉积量约为自然恢复草地小流域的1/3。侵蚀量扣除沉积量,人工植树造林小流域净侵蚀量约为自然恢复草地小流域的1/17,表明黄土塬区小流域人工植树造林极大地控制了沟谷侵蚀强度。
地貌演化方面,2019年7月至2022年7月期间,自然恢复草地小流域沟床面积增加了 17.6%,沟坡和沟间地面积减少了 1.4%,沟缘线长度减少了 4.4%;相反,人工植树造林小流域沟床面积减少了 8.8%,沟坡面积增加了 5.3%,沟间地面积减少了 9.9%,沟缘线长度减少了 11.4%(图1)。此外,沟谷侵蚀导致两条小流域地形起伏度显著增加。自然恢复草地小流域侵蚀沉积呈连续状的空间分布特征,而人工造林小流域侵蚀沉积呈分散交织的分布格局(图2)。本文研究结果表明,在全球气候变暖和暴雨频发背景下,黄土塬区将面临较高的侵蚀风险,而在沟谷区域进行人工植树造林,能够有效减弱黄土塬区沟谷侵蚀的强度,起到十分好的固沟保塬效果。
上述研究成果发表在国际地貌学经典期刊Geomorphology。中国科学院地球环境研究所博士研究生郝铭揆为论文第一作者,金钊研究员为论文通讯作者。本研究得到国家自然科学基金项目(批准号:42221003, 41790444)和中国科学院(B类)战略性先导科技专项项目(批准号:XDB40020301)的共同资助。
论文链接:Mingkui Hao, Zhao Jin, Da Luo, Guofan Cao, Chengcheng Jiang, Hao Han, Siqi Yang, Jing Zhang. Rainstorm erosion difference and topographical changes induced by heavy rainfall between afforestation and grassland restoration catchments on the Chinese Loess Plateau. Geomorphology, 2024, 109243. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2024.109243

图1:(a)沟谷侵蚀发生后沟缘线后退示意图;(b)自然恢复草地小流域沟谷侵蚀发生后沟谷面积缩小和沟床沉积拓宽示意图;(c)人工植树造林小流域沟谷侵蚀发生后沟谷面积扩大和沟床收窄示意图。

图2: 植被自然恢复和人工植树造林小流域沟谷侵蚀和沉积的空间分布特征



