《Soil & Tillage Research》期刊于2021年发表的综述论文《Three decades of ephemeral gully erosion studies》由来自中国西北农林科技大学水土保持研究所（State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau）的Gang Liu、Fenli Zheng等学者，以及美国农业部国家泥沙实验室（USDA-ARS National Sedimentation Laboratory）的Glenn V. Wilson合作完成。该研究系统回顾了过去30年间全球关于短暂性冲沟（ephemeral gully, EG）侵蚀的173篇文献，旨在填补这一研究领域的关键知识空白。

研究背景与目标
短暂性冲沟侵蚀是介于细沟（rill）和永久性冲沟（permanent gully, PG）之间的土壤侵蚀形态，其特点是可通过耕作填平，但会因径流事件在同一位置反复形成。这类侵蚀导致肥沃表土流失，造成耕地退化，在全球农业区贡献了10%-73%的总土壤流失量。尽管其危害显著，但相比永久性冲沟，短暂性冲沟因形态隐蔽且研究数据分散，长期缺乏系统性总结。本研究通过文献计量分析，首次全面梳理了EG侵蚀的定义、影响因素、研究方法、模型及防治策略，并提出未来研究方向。

核心内容与论据
1. 定义与形态标准的全球差异
虽然美国土壤学会（2008）对EG的定义（”可被常规耕作填平的小型集中流侵蚀沟道”）被广泛采纳，但不同地区对其形态阈值存在显著差异：
- 中国黄土高原：深度常超过耕作层（20-50 cm）
- 欧洲：最小宽度30 cm，深度50-60 cm
- 美国：横截面积阈值929 cm²（1平方英尺）
这种差异导致EG识别和量化缺乏统一标准，阻碍了全球数据的可比性。作者建议建立基于气候、土壤和管理条件的多标准分类体系。

1. 研究地理分布与热点区域
   通过Web of Science数据库分析发现：

   • 87.3%的研究集中于中国（61篇）、美国（36篇）、比利时（24篇）、西班牙（19篇）和意大利（11篇）
     
   • 欧洲（38.1%）、亚洲（37.0%）和北美（22.5%）是主要研究区域，而非洲和大洋洲仅占1.2%
     这种分布与EG侵蚀在温带半干旱/半湿润气候区的活跃性相关，但也反映出发展中国家监测数据的缺失。

2. 关键影响因素分析

   • 地形因素（61.3%文献涉及）：坡度与汇水面积是EG发育的核心控制因子。例如中国黄土丘陵区EG启动临界坡度为18.2°，而东北平原区仅3.6°
     
   • 气候因素（22.5%）：极端降雨事件（>50 mm/天）是主要触发条件，冻融作用则通过改变土壤渗透性加剧冬季侵蚀
     
   • 土壤特性（17.3%）：粉砂质壤土（silt loam）最易受侵蚀，有机质含量%的土壤风险更高
     
   • 管理措施（20.8%）：等高草篱（contour grass hedges）可使EG长度减少31-85%，免耕（no-tillage）减少泥沙量90%
     

3. 研究方法与技术进展

   • 现场监测技术（54.3%研究采用）：从传统卷尺测量发展到无人机摄影（UAV）和激光雷达（LiDAR），但跨尺度数据融合仍存在挑战
     
   • 模型预测：地形指数模型（Topographic Index Models, TIM）应用最广（41.8%），但参数需本地化校准。过程模型如EGEM（Ephemeral Gully Erosion Model）因未考虑土壤剖面分层而精度受限
     
   • 实验模拟：通过人工降雨装置证实径流入流速率是比降雨强度更敏感的EG发育驱动因子
     

4. 侵蚀速率与空间规律
   综合36项研究数据发现：

   • EG侵蚀速率范围从美国免耕田的0.094 Mg ha⁻¹ yr⁻¹到西班牙葡萄园的60.8 Mg ha⁻¹ yr⁻¹
     
   • 侵蚀速率与坡度正相关，与汇水面积负相关
     
   • EG数量与流域面积呈线性增长（R²=0.70），这一关系可用于风险预测
     

科学价值与创新点
本研究首次构建了全球EG研究的系统框架，其核心贡献包括：
1. 揭示了研究方法的分异性与技术瓶颈，提出自动监测（如AI图像识别）与机器学习算法是未来突破方向
2. 论证了地下水流（subsurface flow）和土壤管涌（soil piping）对EG发育的关键作用，这一机制长期被低估
3. 开发了首个EG文献数据库，涵盖56种期刊的173篇文献，为后续研究提供基准数据集

应用意义
作者建议将EG侵蚀纳入全球土壤流失评估体系（如USLE模型），并强调：
- 需要建立基于临界形态参数的EG分类标准
- 农业管理应重点关注坡面中下部等高耕作与植被缓冲带建设
- 模型开发需整合三维水文过程与土壤抗剪强度动态变化

该综述为理解EG侵蚀的复杂机制提供了全新视角，其提出的多尺度研究方法论对制定联合国可持续发展目标（SDG 15.3）中的土地退化零增长策略具有指导意义。