东北黑土区林草地开垦为农田70 a后对土壤性质和土壤可蚀性的影响

陈磊; 张卓栋

doi:10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.02.006

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东北黑土区林草地开垦为农田70 a后对土壤性质和土壤可蚀性的影响

黑土区专栏 | 更新时间：2026-04-17

- 东北黑土区林草地开垦为农田70 a后对土壤性质和土壤可蚀性的影响
- Effects of 70-Year Conversion from Forest and Grassland to Cropland on Soil Properties and Erodibility in Black Soil Region of Northeast China
- 水土保持学报 2026年40卷第2期页码：103-113
- 作者机构：
  
  1.西北师范大学地理与环境科学学院，兰州 730070
  2.北京师范大学地理科学学部，北京 100875
- 作者简介：
  
  陈磊（1994—），男，博士，讲师，主要从事土壤侵蚀与水土保持研究。E-mail：leichen@nwnu.edu.cn
  张卓栋（1984—），男，博士，教授，主要从事土壤侵蚀与水土保持研究。E-mail：zzhang@bnu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目(42477346);甘肃省教育厅高校教师创新基金项目(2026A-005)
- DOI：10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.02.006
  中图分类号： S153.1;S157.1
- CSTR：32310.14.stbcxb.2026.02.006
- 收稿：2025-08-07，
  
  修回：2025-09-13，
  
  录用：2025-09-26，
  
  网络首发：2025-11-21，
  
  纸质出版：2026-04-01
- 稿件说明：
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陈磊，张卓栋.东北黑土区林草地开垦为农田70 a后对土壤性质和土壤可蚀性的影响［J］.水土保持学报，2026，40（2）：103-113.

CHEN Lei, ZHANG Zhuodong. Effects of 70-Year Conversion from Forest and Grassland to Cropland on Soil Properties and Erodibility in Black Soil Region of Northeast China[J]. Journal of Soil and Water Conservation,
陈磊，张卓栋.东北黑土区林草地开垦为农田70 a后对土壤性质和土壤可蚀性的影响［J］.水土保持学报，2026，40（2）：103-113. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.02.006. CSTR： 32310.14.stbcxb.2026.02.006.

CHEN Lei, ZHANG Zhuodong. Effects of 70-Year Conversion from Forest and Grassland to Cropland on Soil Properties and Erodibility in Black Soil Region of Northeast China[J]. Journal of Soil and Water Conservation, DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.02.006. CSTR： 32310.14.stbcxb.2026.02.006.

摘要

目的

为揭示长期人类活动对黑土质量的影响。

方法

通过探究鹤北小流域林草地开垦为农田70 a后土壤性质的变化特征，以5 cm为间隔，采集0~40 cm土层土样测定土壤理化性质。

结果

1）林地开垦为农地后，土壤质量含水量在0~10 cm土层降低44.2%，在15~40 cm土层增加34.4%；0~20 cm土层土壤孔隙度变小，田间持水量降低58.4%，20~40 cm土层土壤孔隙度变大，田间持水量增加23.0%。草地开垦为农地后，0~40 cm土层土壤质量含水量呈下降趋势，共减少38.4%，20~30 cm土层土壤总孔隙度增加8.1%，田间持水量增加5.5%。2）0~40 cm土层平均质量直径和几何平均直径分别增大0.76、0.48 mm；土壤结构稳定性指数在0~20 cm土层平均降低6.2%，土壤结构退化风险高，在20~40 cm土层平

均增加1.2%。草地开垦为农地后，15~30 cm土层平均质量直径和几何平均直径分别增加0.28、0.23 mm，0~40 cm土层土壤结构退化风险提高。3）林地开垦为农地后，0~20 cm土层土壤有机质质量分数平均降低3.21 g/kg，土壤可蚀性平均增加0.000 9 （t·hm

·h）/（MJ·mm）；20~40 cm土层土壤有机质质量分数平均增加0.94 g/kg，土壤可蚀性平均降低0.000 3 （t·hm

·h）/（MJ·mm）。草地开垦为农地后，0~40 cm土层土壤有机质质量分数均降低，平均减少1.28 g/kg，导致土壤可蚀性平均增加0.000 8 （t·hm

·h）/（MJ·mm）。4）林地和草地开垦为农地后，土壤质地、结构稳定性指数、有机质与土壤可蚀性

因子之间的相关性增强。总体上，土壤性质与土壤可蚀性指标之间的相关性减弱。

结论

研究结果可为黑土区农田土壤退化和土壤侵蚀研究提供理论依据。

Abstract

Objective

To reveal the long-term impacts of human activities on black soil quality.

Methods

In the Hebei small watershed， soil samples were collected at 5 cm intervals from the 0-40 cm soil layer to examine changes in soil properties after 70 years of converting forest and grassland to cropland. Basic soil physicochemical properties were measured.

Results

1） After forestland was converted to cropland， the soil gravimetric water content in the 0-10 cm soil layer decreased by 44.2%， while that in the 15-40 cm layer increased by 34.4%. In the 0-20 cm soil layer， soil porosity decreased and field capacity declined by 58.4%， whereas in the 20-40 cm soil layer， soil porosity increased and field capacity rose by 23.0%. After grassland was converted to cropland， the soil gravimetric water content in the 0-40 cm soil layer showed a declining trend， with an overall reduction of 38.4%. In the 20-30 cm layer， total soil porosity increased by 8.1%， and field capacity improved by 5.5%. 2） The mean weight diameter （MWD） and geometric mean diameter （GMD） in the 0-40 cm soil layer increased by an average of 0.76 mm and 0.48 mm， respectively. The soil structural stability index in the 0-20 cm layer decreased by an average of 6.2%， indicating a high risk of structural degradation， and increased by an average of 1.2% in the 20-40 cm soil layer. When grassland was converted to cropland， the

MWD and GMD in the 15-30 cm layer increased by an average of 0.28 mm and 0.23 mm， respectively， and the risk of soil structure degradation increased in the 0-40 cm soil layer. 3） After forestland was converted to cropland， the soil organic matter （SOM） mass fraction in the 0-20 cm soil layer decreased by an average of 3.21 g/kg， while the soil erodibility increased by 0.000 9 （t·hm

·h）/（MJ·mm） on average. In contrast， the 20-40 cm soil layer exhibited an average increase in SOM mass fraction of 0.94 g/kg， accompanied by an average reduction in soil erodibility of 0.000 3 （t·hm

·h）/（MJ·mm）. After grassland was converted to cropland， the SOM mass fraction in the 0-40 cm soil layer decreased by 1.28 g/kg on average， leading to an average increase in soil erodibility of 0.000 8 （t·hm

·h）/（MJ·mm）. 4） Following the conversion of forest and grassland to cropland， the correlations among soil texture， structural stability index， SOM， and soil erodibility

-factor were enhanced. Overall， the correlations between soil properties and soil erodibility indicators weakened.

Conclusion

This study provides a scientific basis for research on farmland soil degradation and soil erosion in the black soil region.

关键词

Keywords

references

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