近十年土壤侵蚀与水土保持研究进展与展望
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】导? 读 在当今生态文明背景下，土壤侵蚀与水土保持研究迎来了新的发展机遇和挑战。本文首先采用文献计量学方法，定量分析了近10 年来国内外土壤侵蚀与水土保持学科发展现状。在
导? 读
在当今生态文明背景下，土壤侵蚀与水土保持研究迎来了新的发展机遇和挑战。本文首先采用文献计量学方法，定量分析了近10 年来国内外土壤侵蚀与水土保持学科发展现状。在此基础上，结合社会需求的变化，阐明了学科发展需求与存在问题。最后，提出了本学科研究的重点领域与方向：水文过程与侵蚀产沙机理，土壤侵蚀过程及其定量模拟，全球变化下土壤侵蚀演变及其灾变机理，社会经济系统—水土流失的互馈过程，以生态功能提升为主的土壤侵蚀防治，以及土壤侵蚀研究新技术与新方法等。
文/史志华1，刘前进2， 张含玉2，王 玲1，黄 萱3，方怒放4，岳紫健4（1. 华中农业大学资源与环境学院；2. 临沂大学资源与环境学院；3. 河海大学农业科学与工程学院；4. 中国科学院水利部水土保持研究所）
来源：土壤学报（2020年第5期）
土壤侵蚀是土壤及其母质在外营力作用下，被破坏、分离、搬运和沉积的过程；水土保持指对外营力造成的土壤侵蚀所采取的预防和治理措施，以保护水土资源、维持土地生产力，并建立良好生态环境的综合性科学技术[1]。土壤侵蚀与水土保持学科以土壤侵蚀过程为研究对象，揭示其发生发展规律，提出水土保持措施及相关对策[2]。随着认识的深入和社会需求的变化，本学科从对土壤侵蚀现象与影响因子的描述，拓展到对土壤侵蚀过程、预报模型、水保措施防蚀机理及其适应性的研究，并逐步延伸至面源污染、物质循环与全球变化等科学问题[3]。坡面是土壤侵蚀发生的基本单元，流域是水土保持的基本单元，因此，本学科目标是通过主控要素识别和关键过程剖析，揭示坡面和流域尺度上土壤侵蚀过程的发生发展规律并建立预报模型，阐明水土保持措施的防侵蚀机理与其适应性，提出适用于不同区域的水土保持范式，为土壤侵蚀评价与防治提供科学依据，服务于生态文明建设和绿色发展[4]。本文利用文献计量法，总结分析了坡面和流域尺度上土壤侵蚀与水土保持学科近10 年研究的核心方向与热点，明确了我国取得的主要成就及国际地位，探讨了未来研究的重点领域与方向，为有针对性开展土壤侵蚀过程与机理研究、解决水土保持关键技术与瓶颈问题提供参考。
1 学科发展现状
1.1 文献计量研究方法与数据来源
本文以Web of Science（WoS）数据库核心合集作为数据源，分别制定坡面和流域尺度上土壤侵蚀与水土保持研究的检索式TS=（（\"soil erosion*\" or\"soil loss\"）and（\"hillslope*\" or \"field*\" or \"plot*\"）和TS=（（\"soil erosion*\" or \"soil loss*\" or sediment*）and（watershed* or catchment* or basin*）。根据上述检索式在WoS 数据库中检索到近十年（2010—2019年）土壤侵蚀领域分别在坡面和流域尺度上共发表英文文献6 981 和7 866 篇。利用文献可视化软件CiteSpace 分析文献中的关键词并生成关键词共现网络图谱，在图谱的基础上采用综合定量分析方法绘制关键词聚类视图，展示土壤侵蚀与水土保持领域的研究热点与前沿。图谱中每个节点大小代表关键词出现的影响力，节点越大代表该关键词出现的次数越多；节点的颜色代表关键词出现的年份，不同颜色的粗细代表频率；节点之间的连线代表两个关键词共现频率的高低，连线越粗代表共现频率越高[5]。
1.2 近十年本学科国际研究核心方向与热点
（1）坡面侵蚀过程与机理。坡面侵蚀研究关注的热点包括土壤侵蚀动力机制与过程模拟、土壤侵蚀与物质迁移、土壤侵蚀与气候变化以及风蚀机理与防治（图1）。雨滴打击可直接分散土壤颗粒，也可通过改变径流能量影响土壤分离过程；土壤分离与输移过程存在线性互馈机制，其中利用水流剪切力、水流功率等表征水动力学特性，土壤抗蚀性与临界剪切力刻画土壤抗蚀性，挟沙力描述输沙能力[6]。降雨能量越大，土壤分离出泥沙中的细颗粒含量越高，可吸附更多的养分与污染物[7]；侵蚀泥沙呈现双峰分布，悬移-跃移和推移搬运机制在不同粒级泥沙颗粒上的贡献率有所差异[8-9]，可导致土壤养分、农药、重金属等物质随径流泥沙运移的形态与途径不同。土壤侵蚀驱动下，碳氮元素转化以及温室气体排放均可能影响全球气候变化，但影响程度随降雨、地形、植被、土壤、人为管理等不同而异[10-11]。气候变化则可通过改变降雨径流、植被覆盖和人类活动直接或间接地影响侵蚀过程；气候变化模式与土壤侵蚀模型耦合，可预测未来土壤侵蚀的变化与碳循环响应，及其对气候变化的反馈[12-13]。风沙流中沙粒的水平和垂直速度均服从Gaussian 分布，风速、颗粒粒径是影响跃移沙粒平均速度的重要因子[14]，而输沙率主要受到颗粒含水率、范德华力、风沙电场等因素的控制[15]。保护性耕作措施的推广、地表植被建设、沙障布设等措施可在一定程度上抑制风蚀危害[16]。借助风能示踪技术，结合全球气候变化，有助于风蚀模拟预报与风蚀防治 [17]。
文章来源：《土壤学报》 网址: http://www.trxbzz.cn/zonghexinwen/2020/0924/369.html