近日，水保學院科研團隊在土壤侵蝕機理方面取得進展，相關成果以“Rainfall amount shapes the soil erosion and vegetation protection effectiveness in soil conservation”與“Quantifying the effects of the soil erosion factors on water-eroded slopes”為題分別發表于國際水文學和土壤學知名期刊Journal of Hydrology和Catena。
土壤侵蝕導致土壤顆粒與養分流失，進而造成土地生產力降低與土地退化。闡明土壤侵蝕影響因素及其驅動機制是有效防治水土流失的前提。然而，當前研究主要通過定位實驗解析特定區域內降水、植被、地形等單因素對土壤侵蝕的影響，缺乏對多因素、跨區域的綜合分析。此外，在全球氣候變化背景下，降雨量變化對植被水土保持有效性的動態影響仍有待探明。
針對上述問題，研究團隊聚焦以降雨量為核心的土壤侵蝕因素，采用文獻計量分析方法，系統研究揭示了不同降雨量對植被水土保持有效性的動態影響，闡明了不同影響因素對土壤侵蝕敏感性和水土保持效益的影響規律，同時量化了降雨、植被、地形與土壤等多種侵蝕影響因素的產流產沙貢獻度以及因子間交互效應。
研究發現，降雨量是對產流（58.70%）與產沙（占30.25%）貢獻最高的因素。降雨量的增加從3方面加劇水土流失：（1）增加了坡面徑流與土壤侵蝕總量；（2）提高了坡面土壤對侵蝕的敏感性；（3）降低了植被水土保持的有效性。森林是防治水土流失最有效的植被措施類型，當植被蓋度達到40%~60%，水土流失顯著降低，徑流泥沙隨坡長坡度提高而波動。研究結果為深入解析土壤侵蝕機理與水土流失模擬提供了科學依據，可望為氣候變化背景下區域水土保持措施布局提供科學參考。
圖1 降雨量與土壤流失量自然對數值擬合關系
圖2 不同降雨量與植被類型下坡面徑流比與土壤流失比
圖3 土壤侵蝕因素對產流產沙貢獻率冗余分析（a）和徑流泥沙與連續變量自然對數的相關系數Kendall's Tau（b）
水保學院2023級博士研究生張馨予為論文第一作者，張帆副教授為通訊作者，北京林業大學為第一完成單位。
研究工作獲得國家重點研發計劃項目“黃土高原小流域山水林田湖草沙綜合治理與生態系統服務協同提升技術及示范(2023YFF1305101)”資助。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2025.134219
