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　　土壤侵蝕:對農(nóng)作物產(chǎn)量和固碳的威脅

近日，美國土壤科學(xué)家瑞琳恩·尼克爾，發(fā)表了一篇《土壤侵蝕：對農(nóng)作物產(chǎn)量和固碳的威脅》一文，介紹了這方面的研究成果。

他寫到：2023年4月13日，這些畫面似曾相識:在一個干燥、多風(fēng)的春天，灰色的土壤云從農(nóng)田中滾滾而出，道路溝渠里堆滿了積雪，積雪被染成了棕色。這是講述水土流失的故事。這些已經(jīng)流行了幾十年、幾代人的圖像，似乎是農(nóng)業(yè)的必然結(jié)果。這些熟悉的景象背后的真實(shí)故事和它們所代表的侵蝕量是驚人的。

在過去150年的耕作中，中西部最脆弱的地形地區(qū)的土壤流失量可能達(dá)到570億公噸表土及其碳流失量。原生草原遺跡這一驚人的損失數(shù)據(jù)，來自麻省大學(xué)的研究。

中西部的研究小組成員，對原始草原遺跡與農(nóng)田對接的地方很感興趣。這些地點(diǎn)的特點(diǎn)是，從原始草原到耕地的海拔急劇下降，表明原始草原被侵蝕的程度。馬薩諸塞州大學(xué)埃文·泰勒等研究人員測量了這兩種土地利用，在9個州的20個地點(diǎn)的海拔差異，這9個州是伊利諾伊州、印第安納州、衣阿華州、堪薩斯州、明尼蘇達(dá)州、密蘇里州、內(nèi)布拉斯加州、北達(dá)科他州和南達(dá)科他州。他們對侵蝕懸崖進(jìn)行了高分辨率的地形測量，以計算有多少土壤被侵蝕?！拔覀兝脺y得的土壤厚度減少和地形曲率之間的關(guān)系來預(yù)測從農(nóng)業(yè)開始到現(xiàn)在發(fā)生的區(qū)域土壤侵蝕?！卑Ｎ摹ぬ├照f。他是密歇根大學(xué)研究小組的成員，現(xiàn)在是新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家。

“我們估計，在我們研究的各州的丘陵地區(qū)，土壤流失的速度達(dá)到每年2毫米厚?！彼f，"土壤流失量達(dá)到每年每公頃22.5公噸，或每年每英畝約10噸。"雖然這項研究沒有測量正在進(jìn)行的土壤侵蝕率，但Thaler認(rèn)為，歷史土壤流失的高比率表明，目前通過其他來源進(jìn)行的測量低估了歷史侵蝕率和持續(xù)侵蝕率。這項名為“美國中西部歷史人為土壤侵蝕率”的研究結(jié)果于2021年在《地球的未來》雜志上發(fā)表。

這項研究受到了早期密歇根大學(xué)估計中西部土壤侵蝕的研究的啟發(fā)。在早期的研究中，研究人員使用生長季節(jié)休眠期獲得的衛(wèi)星圖像來比較土壤顏色的差異，以估計侵蝕率。這項名為“美國玉米帶土壤流失程度”的研究于2021年發(fā)表在《國家科學(xué)院院刊》第118卷上。