近日，水土保持与荒漠化整治全国重点实验室刘刚研究员课题组在探地雷达测定秸秆还田条件下黑土层厚度研究取得新进展。研究成果以题为“Evaluating black soil thickness under straw return practices by using ground penetrating radar”的论文发表在水土保持领域著名期刊International Soil and Water Conservation Research上。水土保持与荒漠化整治全国重点实验室为第一单位，博士研究生刘畅为论文第一作者，刘刚研究员为通讯作者。
本研究以东北典型黑土坡耕地为研究对象，结合室内模拟试验、野外剖面验证与探地雷达（Ground Penetrating Radar，GPR）技术，系统分析了不同土壤含水量、容重及秸秆覆盖和秸秆碎混条件下土壤介电常数的变化规律，并评估了GPR测定秸秆还田坡面黑土层厚度的适用性与精度。研究结果表明，土壤含水量和容重总体上对介电常数具有正向影响，而秸秆覆盖率和碎混率具有负向影响；其中，秸秆覆盖条件下介电常数主要受含水量和容重控制，秸秆碎混条件下则主要受碎混量影响。GPR在秸秆还田条件下测定黑土层厚度的精度为86.5%～93.8%，平均精度达91.86%，但在低容重、低含水量的秸秆覆盖坡面上识别能力受到一定限制。野外测量显示，裸地、秸秆覆盖和秸秆碎混坡面的平均黑土层厚度分别为29.1、28.6和34.6 cm，且沿坡向呈现不同的空间分布特征。该研究明确了秸秆还田条件下GPR测定黑土层厚度的适用范围及主要影响因素，为黑土资源的快速、连续和无损监测提供了技术依据，对东北黑土退化评估、保护性耕作管理及黑土资源可持续利用具有重要的科学意义和应用价值。
图1. 不同秸秆还田条件下坡面黑土层厚度的变化特征。（a）裸坡；（b）秸秆覆盖坡面；（c）秸秆碎混坡面。
该研究由国家重点研发计划项目（No. 2024YFD1501104）、中国科学院战略性先导科技专项（No. XDA28010201）以及陕西省杰出青年科学基金项目（No. 2024JC-JCQN-39）资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2026.100636
