東北黑土區(qū)坡耕地侵蝕溝研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

耿煜函，肖 洋，張美芝，王 艷，張振燁，張瑞豪

（黑龍江大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境學(xué)院/農(nóng)業(yè)資源利用與環(huán)境安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150080）

0 引言

東北黑土區(qū)是中國(guó)重要的商品糧產(chǎn)地，總面積達(dá)103萬(wàn)km2，目前耕地面積達(dá)3000萬(wàn)hm2，占全國(guó)耕地面積的24.6%，黑土區(qū)糧食總產(chǎn)量占中國(guó)總產(chǎn)量的20%以上，商品糧比例則達(dá)到了60%，是中國(guó)重要的大糧倉(cāng)[1]。由于不合理的耕作和過(guò)度開(kāi)墾及部分地區(qū)的低山丘陵地貌以及夏季集中的降水，水土流失日益加劇[2]。侵蝕溝是一種由降水引發(fā)的土壤流失現(xiàn)象，雨滴對(duì)土壤的打擊力是侵蝕的原動(dòng)力[3]，雨滴擊濺土壤表層，通過(guò)堵塞土壤空隙使得土壤入滲降低，從而形成地表徑流[4]，進(jìn)而對(duì)薄層土壤侵蝕，隨著降水繼續(xù)，徑流增多增大，在坡面形成細(xì)溝，逐漸加深加大，并向溝內(nèi)聚集，形成侵蝕溝[5]。

東北黑土區(qū)的新成溝和發(fā)展溝擴(kuò)張迅速，占領(lǐng)、分割耕地，破壞耕地的連續(xù)性和統(tǒng)一性[6]，使得黑土層變薄，土壤肥力下降，造成很多土地棄耕，同時(shí)阻礙了黑土區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率[7]。研究表明，侵蝕溝的產(chǎn)沙量占整個(gè)流域總產(chǎn)沙量的10%～94%[8]。據(jù)調(diào)查，大于100 m的侵蝕溝在東北黑土區(qū)已有29.57萬(wàn)條，占地48.3萬(wàn)hm2，為全國(guó)侵蝕溝數(shù)量的30.72%，60%的侵蝕溝發(fā)育在坡耕地上[9]。對(duì)黑土區(qū)坡耕地侵蝕溝開(kāi)展治理，可有效遏制黑土區(qū)的水土流失，復(fù)墾破碎的耕地，能有效遏制耕地被蠶食性破壞，土壤養(yǎng)分不再進(jìn)一步損失[10]。同時(shí)治理后通過(guò)對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化，進(jìn)一步為以后侵蝕溝的預(yù)防打下了根基。經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益顯著增加。嚴(yán)爾梅等[11]的研究表明，經(jīng)過(guò)侵蝕溝治理，每年減少土沙流失0.19萬(wàn)t，蓄水量達(dá)到1.17萬(wàn)m3，每年有效增加0.25萬(wàn)元經(jīng)濟(jì)效益。而大范圍內(nèi)的治理效果則更為顯著。王磊等[12]在營(yíng)口市侵蝕溝治理研究的結(jié)果表明，糧食每年可增產(chǎn)434.58萬(wàn)kg，新增3182.74萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)效益，蓄水保水效益為18401萬(wàn)m3，每年減少1447萬(wàn)t土沙流失。黑土區(qū)坡耕地侵蝕溝治理對(duì)水土流失的遏制無(wú)疑是顯著而有效的。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)侵蝕溝的研究表明，不合理的土地利用以及植被大面積的破壞是加速侵蝕溝生成的主要原因[13]，近年來(lái)，隨著3S技術(shù)的引進(jìn)發(fā)展，對(duì)侵蝕溝時(shí)空分布演替特征以及侵蝕溝發(fā)生發(fā)展的驅(qū)動(dòng)因子的研究也逐步的展開(kāi)[14-16]。而對(duì)侵蝕溝防控技術(shù)方面，東北黑土區(qū)從溝頭跌水，溝坡固溝林到溝底的谷坊措施的施用對(duì)侵蝕溝治理具有極大的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義，林草措施對(duì)侵蝕溝生態(tài)的恢復(fù)也具有極大的幫助，針對(duì)侵蝕溝機(jī)耕淺溝填埋技術(shù)也有所創(chuàng)新。但由于侵蝕溝本身形成過(guò)程較為復(fù)雜，受到區(qū)域地形，土壤性質(zhì)影響較大，中國(guó)黑土區(qū)氣候，地形，土壤以及耕作方式與其他地區(qū)有著更大的差異，在黑土區(qū)有關(guān)侵蝕溝的基礎(chǔ)研究和治理措施比較薄弱，其他地區(qū)的治理模式不能套用。

本文對(duì)黑土區(qū)坡耕地侵蝕溝分級(jí)分類(lèi)，對(duì)侵蝕溝發(fā)育的影響因子以及防治措施進(jìn)行了分析和總結(jié)，闡明了目前侵蝕溝研究的不足，提出侵蝕溝規(guī)范統(tǒng)一的分級(jí)分類(lèi)體系以及詳細(xì)的治理措施評(píng)價(jià)體系將是今后研究的重點(diǎn)，這對(duì)今后東北黑土區(qū)坡耕地侵蝕溝將來(lái)的研究具有重要指導(dǎo)，借鑒意義。

1 侵蝕溝的分級(jí)分類(lèi)

侵蝕溝由于自身發(fā)育程度的不同，規(guī)模、級(jí)別都不盡相同，相關(guān)的治理防治措施也有差別，而有針對(duì)侵蝕溝發(fā)育程度的不同有差別性的制定相關(guān)防范措施則需要一個(gè)細(xì)致的侵蝕溝分類(lèi)分級(jí)系統(tǒng)，這對(duì)侵蝕溝模式化的治理以及后續(xù)治理的再優(yōu)化具有重要意義。現(xiàn)階段中國(guó)并沒(méi)有形成一套標(biāo)準(zhǔn)的侵蝕溝分類(lèi)分級(jí)體系，研究者對(duì)侵蝕溝分類(lèi)分級(jí)研究也都各有成果。朱顯謨[17]在對(duì)黃土區(qū)侵蝕溝研究時(shí)，按照侵蝕溝的發(fā)育順序，下切深度和斷面構(gòu)造將侵蝕溝分為細(xì)溝，淺溝和切溝3種階段，同時(shí)每個(gè)階段又分為初期，中期和末期3個(gè)時(shí)期，又加之輕度，中度，強(qiáng)度和劇烈4種強(qiáng)度劃分。戴武剛等[18]將侵蝕速度，年侵蝕量等因子加權(quán)計(jì)算，把朝陽(yáng)市侵蝕溝依據(jù)發(fā)展時(shí)期不同分為初期“V”型發(fā)展溝，中期的“U”型發(fā)展溝以及后期的“U”型穩(wěn)定溝。白建宏[19]、唐培君等[20]依據(jù)侵蝕溝占地面積和侵蝕量等數(shù)據(jù)將侵蝕溝分為小型溝，中型溝和大型溝，并在劃分規(guī)模程度上又細(xì)分為穩(wěn)定溝和發(fā)展溝2個(gè)類(lèi)型。在黃土區(qū)，王秋兵等[21]運(yùn)用大比例尺，依據(jù)母質(zhì)類(lèi)型的不同，將黃土類(lèi)母質(zhì)和古紅土母質(zhì)土壤分為細(xì)溝、淺溝、切溝和沖溝，并按強(qiáng)度分為微度、輕度、中度、重度和劇烈5種強(qiáng)度類(lèi)型；殘積母質(zhì)土壤分為無(wú)侵蝕、輕度、中度、重度和劇烈5個(gè)強(qiáng)度分類(lèi)。王兆銘等[22]在論述各分類(lèi)分級(jí)成果后，依據(jù)侵蝕溝形態(tài)特征，危害程度和防治需求，分類(lèi)時(shí)，大體分為發(fā)展溝和穩(wěn)定溝，又將發(fā)展溝依據(jù)發(fā)育規(guī)模分為微型、小型、中型、大型以及特大型。

2 侵蝕溝的發(fā)生發(fā)展的影響因子和預(yù)測(cè)方法

2.1 地形對(duì)侵蝕溝發(fā)育的影響

陳單[23]基于Pleisdes以及DEM高程模型全面分析一年間黑土區(qū)侵蝕溝分異特征，表明侵蝕溝總體分布均勻，東北部侵蝕溝分布密度略大，侵蝕溝的密度，強(qiáng)度與地形具有相關(guān)關(guān)系。這種大尺度的侵蝕溝監(jiān)測(cè)對(duì)地區(qū)侵蝕溝預(yù)報(bào)和治理具有重要指導(dǎo)意義。針對(duì)烏裕爾河和訥謨爾河流域，長(zhǎng)時(shí)間跨度研究侵蝕溝變化以及其發(fā)展趨勢(shì)也取得了不少成果。王文娟[24-25]指出侵蝕溝密度的發(fā)育具有高度區(qū)域化特征，且有向著更嚴(yán)重發(fā)展態(tài)勢(shì)，而克東和克山成為侵蝕溝密度變化的核心區(qū)域，崗坡地溝蝕是常發(fā)地，同時(shí)這與人類(lèi)活動(dòng)和坡度、水系都具有相關(guān)性。同時(shí)烏裕爾河和訥謨爾河流域溝蝕重心變化與耕地重心變化相重合，以2005年為分水嶺，該地區(qū)侵蝕溝的發(fā)育發(fā)展在整個(gè)地區(qū)較為分散，結(jié)果較為隨機(jī)，而后的發(fā)展呈聚集式的分布特征[26]。閆業(yè)超[27]基于遙感和GIS基礎(chǔ)上對(duì)克東地區(qū)1945—2000年51年來(lái)侵蝕溝時(shí)空變化進(jìn)行總結(jié)分析，指出丘陵地區(qū)和臺(tái)地地區(qū)侵蝕溝密度增幅巨大，這對(duì)克東地區(qū)侵蝕溝預(yù)防和治理具有重要借鑒意義。

2.2 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)侵蝕溝發(fā)育的影響

對(duì)待侵蝕溝永遠(yuǎn)是預(yù)防大于治理，但現(xiàn)階段有關(guān)侵蝕溝的治理側(cè)重于后續(xù)的遏制修復(fù)，而對(duì)從侵蝕溝預(yù)防角度的措施的研究則比較少見(jiàn)。研究者對(duì)影響侵蝕溝發(fā)育的因素也進(jìn)行了多角度的研究，這些成果對(duì)預(yù)防侵蝕溝有著較好的參考價(jià)值。從侵蝕溝預(yù)防角度考量，除去不可更改的自然因素，諸如降雨，地形，土質(zhì)等因素，人為因素就成為了預(yù)防措施的關(guān)鍵，可以說(shuō)，黑土區(qū)侵蝕溝的發(fā)育的急速加劇與短時(shí)間內(nèi)人類(lèi)過(guò)度開(kāi)墾不無(wú)關(guān)系。

2.2.1 居民點(diǎn)與道路遠(yuǎn)近對(duì)侵蝕溝發(fā)育的影響 隨著形成溝離居民點(diǎn)距離的增長(zhǎng)，侵蝕溝發(fā)育程度在降低，1000 m內(nèi)較為顯著[27]。王文娟等[24]就通過(guò)回歸方程證明居民點(diǎn)的遠(yuǎn)近對(duì)侵蝕溝有重要意義，同時(shí)觀測(cè)探討道路遠(yuǎn)近距離與侵蝕溝密度的關(guān)系，指出當(dāng)?shù)缆肪嚯x小于1500 m時(shí)，侵蝕溝發(fā)育顯著。蔣小娟等[28]研究指出當(dāng)人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度的參數(shù)小于0.6時(shí)，侵蝕溝發(fā)育數(shù)量與人類(lèi)活動(dòng)呈正比，當(dāng)人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)大于0.6時(shí)則成反比，人類(lèi)活動(dòng)這種對(duì)侵蝕溝影響的雙面性對(duì)我們預(yù)防治理侵蝕溝具有巨大的指導(dǎo)意義。分析加強(qiáng)居民點(diǎn)和道路附近的侵蝕溝監(jiān)測(cè)，同時(shí)增加植被覆蓋可有效預(yù)防人類(lèi)活動(dòng)對(duì)侵蝕溝的反面影響，也可有效降低侵蝕溝生成發(fā)育的概率。

2.2.2 耕作方式對(duì)侵蝕溝的影響 耕作方式同樣也是影響侵蝕溝分布發(fā)育的一大重要因素。范昊明[29]通過(guò)對(duì)大興安嶺東坡丘陵和呼倫貝爾高平原侵蝕溝密度比對(duì)，遠(yuǎn)高于東北黑土區(qū)溝壑密度，指出兩地區(qū)主要原因在于過(guò)頻繁的人類(lèi)活動(dòng)以及不合理的土地利用模式。張延玲[30]與王念忠[31]就對(duì)1965—2005年41年間侵蝕溝的變化，指出該地區(qū)侵蝕溝數(shù)量增加了13168條，面積增大了85.27 km2，侵蝕溝密度發(fā)展為0.193 km/km2，而發(fā)生于耕地上的侵蝕溝面積增大了81.83 km2，密度變?yōu)?.597 km/km2，表明該地區(qū)侵蝕發(fā)生地主要集中在坡耕地。邊鋒等[32]研究指出順壟，橫壟的耕作方式較無(wú)壟作的坡面相比，侵蝕加劇，且在75 mm/h降雨強(qiáng)度下，橫坡壟被地表徑流沖破后所帶來(lái)的侵蝕影響大于順壟的耕作方式，更易形成侵蝕溝。

人類(lèi)活動(dòng)的范圍和強(qiáng)度與黑土區(qū)侵蝕溝形成發(fā)育密切相關(guān)。開(kāi)展人類(lèi)活動(dòng)以及耕作方式對(duì)侵蝕溝影響的研究對(duì)我們預(yù)防侵蝕溝發(fā)生具有重要意義。

2.3 侵蝕溝發(fā)生發(fā)展的預(yù)測(cè)

在大尺度層面，眾學(xué)者利用GIS，遙感和SPOT-5高分辨率影像研究侵蝕溝數(shù)十年間的變化及發(fā)展趨勢(shì)，這對(duì)黑土區(qū)侵蝕溝預(yù)報(bào)及防治具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在研究工具方面，郭子豪[33]通過(guò)“三棱柱”侵蝕量測(cè)量方法加之Google Earth的公共影像，提高了測(cè)量和計(jì)算的簡(jiǎn)便性和效率。于佩鑫[34]將侵蝕溝和未被侵蝕耕地錄入樣本進(jìn)行多層次特征提取，分類(lèi)識(shí)別后結(jié)果表明深度提取精度較高，能夠形成針對(duì)于侵蝕溝特征的提取識(shí)別方法。張姣[35]三維激光和掃描技術(shù)(LIDAR)對(duì)侵蝕溝侵蝕的動(dòng)態(tài)性監(jiān)測(cè)具有較為不錯(cuò)的精度和可行性。王讓虎[36]利用CORS，無(wú)人機(jī)，高分辨率衛(wèi)星結(jié)合地面現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查既可以從大尺度監(jiān)測(cè)侵蝕溝動(dòng)態(tài)變化和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，也可以從小尺度對(duì)侵蝕溝進(jìn)行測(cè)量。工具的多樣性有效的提高了侵蝕溝監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，黑土區(qū)侵蝕溝的發(fā)展預(yù)測(cè)研究也變得更加準(zhǔn)確，便捷。

3 侵蝕溝的治理現(xiàn)狀分析

侵蝕溝的預(yù)防較之治理始終是第一位的，最終目的是能夠充分利用有限的黑土資源。治理過(guò)程中要遵循分級(jí)逐步治理，治理開(kāi)發(fā)相結(jié)合、系統(tǒng)性、整體性、經(jīng)濟(jì)性和生態(tài)性等幾個(gè)原則，并且要遵循上游優(yōu)先于下游，支溝優(yōu)先于干溝的治理順序[37-39]。在整個(gè)區(qū)域內(nèi)評(píng)估侵蝕溝成因，級(jí)別，危害程度，合理配置資源，指定因地適宜的相關(guān)措施。

侵蝕溝的治理措施可分為工程措施和植物措施，東北黑土區(qū)坡耕地侵蝕溝治理的主要防治手段多為工程措施，如在溝頭修筑跌水，削坡，溝道底部修建谷坊以及填埋工程等。工程措施見(jiàn)效快，基本能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定溝道，恢復(fù)植被的要求，工程措施較之生態(tài)植物措施造價(jià)，工藝要求較高，后續(xù)維護(hù)成本也更高，生態(tài)恢復(fù)相對(duì)較慢，尋求植物措施和工程措施的互補(bǔ)結(jié)合是今后研究的重點(diǎn)。

3.1 侵蝕溝治理的植物措施

侵蝕溝治理的植物措施主要為防護(hù)林，與工程措施相類(lèi)似，依據(jù)防治措施實(shí)施的位置不同，可大體分為溝頭防護(hù)林，溝底防護(hù)林和護(hù)坡林。防護(hù)林適用于較為寬大的溝道，可有效防止侵蝕溝繼續(xù)發(fā)育，固溝林多與跌水，截留溝，谷坊等措施一同施用[40]。王文娟等[41]指出構(gòu)筑防護(hù)林可以有效遏制侵蝕溝的發(fā)育發(fā)展。蘇子龍等[42]通過(guò)研究防護(hù)林和侵蝕溝之間關(guān)系指出，通過(guò)加大防護(hù)林帶數(shù)，減小防護(hù)林之間的距離可以增大臨界坡長(zhǎng)和匯水面積，從而達(dá)到遏制侵蝕溝的發(fā)育的目的。植物措施侵蝕溝不僅材料易取而且經(jīng)濟(jì)適用，在施工層面和長(zhǎng)期治理侵蝕溝層面上都具有優(yōu)勢(shì)[43]。

溝頭防護(hù)林主要防治侵蝕溝溝頭的溯源侵蝕，防治溝頭進(jìn)一步的擴(kuò)張。溝坡防護(hù)林可以有效提高溝坡的穩(wěn)定性，抑制侵蝕溝的橫向發(fā)展，弱化，吸收侵蝕溝內(nèi)的地表徑流[44]。溝頭防護(hù)林和溝坡防護(hù)林一般選用小葉楊(Populus simonii)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、旱柳(Salix matsudana)等根蘗性強(qiáng)，速生，固土抗蝕的喬灌木樹(shù)種[45]。溝底防沖林建造在侵蝕溝溝底，減緩地表徑流，淤積土壤，一般和谷坊共同防止侵蝕溝下切[40,46]。溝底防沖林一般選用青楊(Populus cathayana)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、灌木柳(Salix saposhnikovii)、紫穗槐(Amorpha fruticosa)等速生，抗?jié)?，根蘗性強(qiáng)的喬灌木樹(shù)種，在春季采用扦插造林。

3.2 侵蝕溝治理的工程措施

黑土區(qū)侵蝕溝治理的工程措施主要包括削坡整形，跌水，谷坊，填埋工程等。

3.2.1 削坡 削坡主要在溝岸易塌陷地方進(jìn)行，通過(guò)削坡，可以有效穩(wěn)定溝坡，為后續(xù)的植物措施和工程措施創(chuàng)造條件。削坡要與谷坊，溝頭的防護(hù)相互配合，且要及時(shí)跟進(jìn)防護(hù)林體系。當(dāng)侵蝕溝邊坡大于35°時(shí)，需將侵蝕溝“V”型邊坡整理成“U”型坡，修編整形，小于35°則不必削坡。

3.2.2 跌水 跌水工程屬于侵蝕溝溝頭的防護(hù)工程，侵蝕溝溝頭匯水面積較大，例如柳編跌水適用在侵蝕溝的溝頭連續(xù)鋪設(shè)，防治溝頭受到徑流沖刷，可以有效防止侵蝕溝溝頭擴(kuò)張，溝底下切以及溝岸擴(kuò)大[47]。跌水它既可以作為排水通道使水流安全流入主溝，又可以穩(wěn)定溝床，有效地遏制溝頭地繼續(xù)發(fā)展[48]。跌水一般分為鋼筋混凝土跌水，漿砌石跌水，石籠跌水以及柳編跌水。鋼筋混凝土跌水根據(jù)侵蝕溝類(lèi)型的不同可分為小型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)跌水和大型弧形鋼筋混凝土跌水，這種類(lèi)型跌水結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性較強(qiáng)，不易出現(xiàn)損壞，使用年限較長(zhǎng)[49]。漿砌石跌水最大的特點(diǎn)是不透水，密閉性很好，地表徑流通過(guò)溢洪口消減勢(shì)能，能有效減少對(duì)溝岸的沖刷和對(duì)溝底的下切侵蝕，東北黑土區(qū)氣候寒冷，工程本身容易受到凍脹影響，基礎(chǔ)部分要修建在凍層以下[49]。石籠跌水則是由一定規(guī)格的塊石和卵石等放入格賓網(wǎng)形成的跌水工程[50]。石籠跌水具有透水性強(qiáng)，耐用，抗凍脹能力出色，取材便捷低廉，施工工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

柳編跌水材料相對(duì)低廉，施工工藝簡(jiǎn)單，柳條成活率高對(duì)侵蝕溝防護(hù)效果較好，在不缺乏柳條資源的黑土區(qū)具有重要借鑒意義[50-51]。柳編跌水施工期一般在秋季，使用樹(shù)種為當(dāng)?shù)?～3年生柳樹(shù)柳條，采摘后3日內(nèi)完成鋪設(shè)，柳條沿地表徑流方向鋪設(shè)，邊緣用楊樹(shù)，柳樹(shù)樹(shù)樁固定。且在侵蝕溝溝頭，溝邊種植固土能力較強(qiáng)的灌木草類(lèi)，每次汛期過(guò)后，巡視損壞并及時(shí)修補(bǔ)。

3.2.3 谷坊 谷坊根據(jù)材料選用的不同，可大致分為土谷坊、石谷坊和植物谷坊，此外還有橋涵谷坊和過(guò)水路谷坊等[52]。谷坊宜修建在侵蝕溝溝底比降比較大，下切侵蝕嚴(yán)重的部分[53]，谷坊可有效防治侵蝕溝溝底進(jìn)一步的下切，攔截泥沙，抬高溝床和侵蝕基點(diǎn)[54]。土谷坊適宜于修建在中小型溝，具有施工工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)較低廉，材料易得等優(yōu)點(diǎn)，但土谷坊對(duì)侵蝕溝的防護(hù)能力較弱，強(qiáng)度一般，主要起到攔蓄徑流，泥沙作用。

石谷坊大多由壩體，護(hù)岸墻和消力池構(gòu)成。干砌石谷坊是指將石塊橫放于溝底并用小石塊填充的單壩體工程。對(duì)侵蝕溝的防控能力高于土谷坊，施工工藝較為簡(jiǎn)單，造價(jià)較為低廉，更多的起到對(duì)侵蝕溝內(nèi)水流的導(dǎo)排作用。石籠谷坊是由石塊裝填石籠，在侵蝕溝溝底間隔修筑的工程治理，石籠谷坊材料較易獲得，用材較少，施工工藝簡(jiǎn)單且抗凍脹能力較好。漿砌石谷坊一般用石塊在溝底碼放后由水泥固定。漿砌石谷坊除了具有攔蓄功能外，還可有效減少侵蝕溝侵蝕量，抬高溝床，減少侵蝕溝侵蝕量，為植被生態(tài)的恢復(fù)創(chuàng)造條件。

柳編谷坊一般將柳樁打入溝底后編籬填入土塊或石塊。常見(jiàn)的有編柳谷坊和壓柳谷坊。一般應(yīng)對(duì)強(qiáng)度為十年一遇的強(qiáng)降雨，適合在匯水面積較小，坡度較緩，泥沙較多的溝中修建[55]，根迎水面依次平鋪，后再上覆土。壓柳谷坊受到水壓時(shí)，具有較強(qiáng)的透水性且材料柔韌不易折，對(duì)侵蝕溝發(fā)展起到較好的遏制作用。此外，植柳谷坊應(yīng)用也較為廣泛，植柳谷坊是以柳條為材料，在溝壑中橫向栽種形成柳柵欄，從而遏制侵蝕溝進(jìn)一步發(fā)展，植柳谷坊適宜在大型溝道中種植，整個(gè)工程通透性好，柳條成活率高，生態(tài)恢復(fù)效果較好，就地取材，造價(jià)低廉[56-57]。

3.2.4 填埋工程 填埋工程包括推土填埋，碎石填埋和秸稈填埋。侵蝕溝的填埋工程可將廢棄的秸稈有效利用起來(lái)，張興義等[58]依據(jù)東北地區(qū)實(shí)際情況，將禁燒秸稈充分利用，利用打捆機(jī)將秸稈壓實(shí)成方塊進(jìn)行侵蝕溝的填埋覆土，布設(shè)暗管供原溝道地表水流的排出，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)侵蝕溝治理，耕地再造。在將廢棄秸稈利用了的同時(shí)有效的遏制了侵蝕溝的發(fā)展。張瑜等[59]研究表明秸稈覆蓋作為一種有效的侵蝕溝治理措施，可以攔蓄泥沙，減少治理地區(qū)的水土流失，有益于侵蝕溝岸植被生長(zhǎng)恢復(fù)。通過(guò)秸稈填埋治理后區(qū)域，可以恢復(fù)正常的耕地，有利于保持耕地的連續(xù)性，便于后續(xù)農(nóng)田的機(jī)械化作業(yè)，提高土地利用率。

4 研究展望

東北黑土區(qū)作為中國(guó)最大的商品糧基地，承擔(dān)著重要的戰(zhàn)略意義，侵蝕溝的防治研究就顯得格外重要，但現(xiàn)階段黑土區(qū)坡耕地侵蝕溝研究中仍有以下不足：

（1）在國(guó)內(nèi)，關(guān)于侵蝕溝分類(lèi)分級(jí)并沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)致的體系，分類(lèi)極不規(guī)范，難以開(kāi)展對(duì)侵蝕溝的評(píng)價(jià)，大多以侵蝕溝發(fā)展階段和尺寸進(jìn)行劃分，依靠經(jīng)驗(yàn)較多，缺乏定量規(guī)范的體系，并且分類(lèi)依據(jù)并不能很好的反映黑土區(qū)侵蝕溝總體的發(fā)展?fàn)顩r，同時(shí)缺乏黑土區(qū)不同地形地貌區(qū)域的侵蝕溝的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)侵蝕溝的治理工作參考較小。

（2）對(duì)侵蝕溝影響因素的研究不夠全面，例如研究區(qū)域內(nèi)的土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)的影響并未涉及。缺乏對(duì)侵蝕溝治理的效益評(píng)價(jià)，治理措施延緩侵蝕溝發(fā)展發(fā)育的程度，產(chǎn)生的生態(tài)，經(jīng)濟(jì)效益并沒(méi)有系統(tǒng)的闡述，對(duì)侵蝕溝治理的植物措施和工程措施的效果差異也缺乏對(duì)應(yīng)研究評(píng)價(jià)，無(wú)法篩選出最適宜黑土區(qū)，效益最高的治理措施。針對(duì)黑土區(qū)坡耕地侵蝕溝沒(méi)有形成系統(tǒng)的治理措施模板，例如針對(duì)不同規(guī)模的侵蝕溝的治理措施的選擇和對(duì)不同土壤侵蝕和發(fā)展過(guò)程的侵蝕溝的治理選擇以及侵蝕溝治理措施應(yīng)用范圍不夠明確。

對(duì)未來(lái)黑土區(qū)坡耕地侵蝕溝的研究應(yīng)將重點(diǎn)放在以下幾個(gè)方面：

（1）黑土區(qū)坡耕地侵蝕溝的研究亟需一套完整細(xì)致的侵蝕溝分類(lèi)分級(jí)體系，針對(duì)不同地形地貌區(qū)域，由原本的定性分析更多的向定量分析靠攏，形成黑土區(qū)侵蝕溝合理的分級(jí)分類(lèi)模式，將對(duì)侵蝕溝分級(jí)分類(lèi)工作納入到侵蝕溝治理的準(zhǔn)備階段。

（2）加強(qiáng)諸如土壤、植物、工程措施和耕作措施等因子對(duì)侵蝕溝影響的研究，目前對(duì)黑土區(qū)侵蝕溝治理效果的研究較少，著重加強(qiáng)對(duì)侵蝕溝治理效果的闡述，對(duì)治理侵蝕溝的植物措施、工程措施不僅僅拘泥于定性評(píng)價(jià)，而是開(kāi)展有效定量評(píng)價(jià)，植物措施和工程措施對(duì)侵蝕溝作用效果的不同以及優(yōu)缺點(diǎn)今后需要著重研究，耕作措施的改進(jìn)或能從源頭上根治侵蝕溝，但目前對(duì)耕作措施的效果影響系統(tǒng)性的研究較少，相關(guān)研究亟待增補(bǔ)。進(jìn)一步歸納總結(jié)侵蝕溝治理的案例，為今后黑土區(qū)坡耕地侵蝕溝的治理積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。