梯田是山地和丘陵区广泛分布的一种古老的农业生态系统，它的出现与地理环境、社会经济和农业技术密切相关，这种耕作方式尤其适应了中国山地多、平原少、人口众多且分布不均的特点，在中国农耕史上具有重要意义。
为了系统评估中国梯田水土保持效应的普适性规律，为梯田的合理规划和科学管理提供指导依据，中科院生态环境中心陈利顶研究组收集了全国已发表的梯田与对应坡地的593组径流和636组泥沙观测数据。以标准化均数差为效应值，基于随机效应模型和加权meta分析等定量方法，发现：（1）全国梯田的平均减流和减沙效应分别为48.9% 和53%，且不同地区之间差异不显著；（2）土地利用方式显著影响梯田的减流减沙能力，农业梯田适宜修建于平缓坡地上，陡坡梯田上则应以森林和经济林为主，裸地梯田在不同坡度上始终表现出最低的水土保持能力；（3）5°以下的缓坡地上，梯田修建以水平梯田和坡式梯田为主；25°以上的陡坡地则应以水平沟和鱼鳞坑为主，中等坡度的坡地则应根据各地的自然和社会经济条件修建适宜于当地的台阶式梯田。此外，梯田的修建结构除与坡度有关外，还应综合考虑当地的土壤类型，植被特征，气候条件和修建技术；（4）26°~35°时兴修梯田后的水土保持效应值最高，其次是11°~15°，这种现象可能与重力侵蚀程度和梯田利用方式有关。研究结果对于优化坡改梯工程措施、进而实现旱区水土流失防控和荒漠化综合治理有重要参考价值。
该项研究近期发表于地学领域的著名刊物Earth-Science Reviews上（IF=7.051）。本研究得到国家自然科学基金项目、重点研发计划课题和中科院青促会项目的共同资助。论文的第一作者为博士生陈蝶，通讯作者为卫伟副研究员。
用于meta分析的文献数据筛选流程和核心案例区分布图
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2017.08.007
城市与区域生态国家重点实验室
2017年11月29日