土壤侵蝕是尼泊爾中部丘陵區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要威脅之一。中科院成都山地所(中科院加德滿(mǎn)都科教中心山地可持續(xù)發(fā)展分中心)熊東紅研究員團(tuán)隊(duì),聯(lián)合尼泊爾特里布文大學(xué)地理系、國(guó)際山地綜合發(fā)展中心(ICIMOD)等長(zhǎng)期合作伙伴,以尼泊爾柯西河流域中游的典型小流域——Pakarbas流域?yàn)檠芯繀^(qū),采用137Cs和210Pbex雙核素示蹤技術(shù),評(píng)估了尼泊爾中部丘陵區(qū)典型農(nóng)業(yè)小流域的土壤再分配速率。
尼泊爾地處喜馬拉雅山脈南坡,是一個(gè)多山的國(guó)家,其丘陵地區(qū)約占國(guó)土總面積的30%,養(yǎng)育著該國(guó)45%的人口。尼泊爾的經(jīng)濟(jì)主要依靠農(nóng)業(yè),其中46.73%的農(nóng)業(yè)用地分布在中部丘陵區(qū)。近年來(lái),日益增強(qiáng)的人類(lèi)活動(dòng)和全球變化給本就脆弱的尼泊爾丘陵生態(tài)系統(tǒng)增大了土壤侵蝕風(fēng)險(xiǎn)。中科院成都山地所熊東紅研究員團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),尼泊爾柯西河流域中游典型小流域137Cs面積活度及其計(jì)算的土壤侵蝕速率的空間變化與210Pbex測(cè)量的等效結(jié)果高度一致,但基于210Pbex獲得的土壤侵蝕速率高于基于137Cs獲得的侵蝕速率值,這一結(jié)果表明了在過(guò)去的20年中該流域的土壤侵蝕呈現(xiàn)加速的態(tài)勢(shì),也側(cè)面證明137Cs和210Pbex雙核素示蹤技術(shù)具有評(píng)估近期(20-30年)土壤侵蝕變化的潛力。不同土地利用類(lèi)型的土壤侵蝕速率測(cè)算結(jié)果表明,流域內(nèi)坡耕地侵蝕速率最大,林地最小,值得注意的是,灌木林地侵蝕速率高于一般的通常值,達(dá)每年每公頃32.52 t,與坡耕地非常接近,且因其面積占比高,貢獻(xiàn)了該流域土壤凈流失的55.08%,成為流域土壤侵蝕的主要策源地之一。盡管過(guò)去20年研究區(qū)的年降雨量呈下降趨勢(shì),但該區(qū)域土壤侵蝕仍在加劇,這與當(dāng)?shù)爻掷m(xù)增加的干旱和人類(lèi)擾動(dòng)阻礙植被、作物生長(zhǎng)密切相關(guān)。這些結(jié)果表明,尼泊爾中部山區(qū)坡耕地和灌木林地均極易遭受侵蝕,除農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中迫切需要采取保護(hù)性耕作(包括等高耕作、少耕/免耕、植物籬)措施外,還應(yīng)特別考慮面積占比較大、土壤侵蝕嚴(yán)重的灌木林地的封禁、控牧或造林、補(bǔ)植等土地管理策略,以控制該區(qū)(特別是干旱河谷區(qū))坡耕地和灌木林地的嚴(yán)重水土流失。該研究對(duì)喜馬拉雅山區(qū)的水土保持建設(shè)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。
該成果由中尼雙方多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)共同完成,并得到了中國(guó)科學(xué)院加德滿(mǎn)都科教中心山地可持續(xù)發(fā)展分中心專(zhuān)項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金(NSFC)- ICIMOD聯(lián)合研究項(xiàng)目(41661144038)的共同資助,相關(guān)成果發(fā)表在Journal of Soils and Sediments上。
原文鏈接:https://link.springer.com/article/10.1007/s11368-020-02760-7
研究區(qū)域位置、土地利用和樣地模式
基于137Cs和210Pbex測(cè)得的林地(a)、灌木林地(b)和坡耕地(c)土壤侵蝕率的順坡變化以及三種土地利用的凈土壤流失(d)