12月5日12:49，北京师范大学地理科学学部、地表过程与资源生态国家重点实验室珠海基地刘宝元教授，受邀作为主讲人现身CCTV-10“实验现场”栏目，以“黑土区水土流失实验”为主题，深入浅出地为大家揭示了我国东北黑土区水土流失原理、现状和治理。

节目中，刘宝元教授通过对比2个不同时期采集的黑土土样（图1），直观展示了从2004年到2015年，侵蚀较为严重的坡面使黑土层厚度减少了近5-6cm。根据刘宝元教授团队的调查，目前东北黑土有一半存在土壤侵蚀导致的土地退化问题；四分之一存在较为严重的侵蚀。在这四分之一中，三分之一黑土层完全丧失，三分之一成为“破皮黄”，三分之一退化非常严重。

图1 刘宝元教授展示2个不同时期的黑土土样以及“破皮黄”土壤剖面

聚焦引起水土流失的主要营力-地表径流，刘宝元教授用现场实验的方法为大家展示了超渗产流和蓄满产流的发生条件和过程（图2），演示了在大雨强条件下由于降雨强度超过入渗速率而发生的（超渗）产流，以及在小雨强条件下土体趋于饱和而发生的（蓄满）产流。

图2 刘宝元教授实验对比超渗产流（右）和蓄满产流（左）的发生原理

在阐述完不同的产流机制之后，刘老师通过人工降雨+土盘实验，带领大家进一步了解黑土区水土流失原理。试验地点为北京师范大学房山综合试验基地，在刘老师的指导下，基地先后进行了3组试验。第一组试验中，3个坡长2m，坡度分别为1°、3°和5°的土盘被置于人工降雨大厅中进行降雨冲刷试验（图3），雨强设置为90mm/h，历时1h。基于第一组试验中坡度为3°的2m土盘，第二组和第三组试验分别将坡长增加到5m和10m，其他条件保持不变（图4）。

图3 刘宝元教授实验不同坡度下的土壤流失情况

图4 刘宝元教授实验不同坡长下的土壤流失情况

第一组试验结果表明，随着2m土盘坡度从1°增加到3°和5°，土壤流失量从每平方公里1166t分别增加到1880t和2233t。横向对比三组试验（坡度为3°的2m、5m、10m土盘）可以发现，当其他条件保持不变时，坡长的增加也会导致土壤流失量的增加，例如坡长从2m增加到5m，土壤流失量增加了81%，坡长从5m增加到10m，土壤流失量增加了29%。刘宝元教授表示，单位面积土壤流失量随着坡长呈非线性增加，增长速率由大变小，在坡长达到300—400m时增长速率趋于零。

节目的最后，刘老师重新聚焦黑土区水土流失现状，表明我国黑土区是典型的“漫川漫岗”区，长坡长（几百到上千米）是造成黑土区发生严重水土流失的主要原因。同时，针对黑土区水土流失特点，水利部2009年发布了“黑土区水土流失综合防治技术标准”。在该标准的引导下，水土保持工作将会更加科学，通过采取横坡垄作、带状耕作，免耕、秸秆覆盖等水土流失治理措施，可为保护我国的“粮仓”做出重要贡献。