黑土地被誉为耕地中的大熊猫，其深厚的土壤有机质（SOM）不仅是保障国家粮食安全的核心养分库，更是调节区域水分循环、抵御干旱风险的关键生态屏障。在气候变化导致干旱频发的背景下，探明SOM含量与耕地抗旱能力之间的定量关系，对于精准实施黑土地保护工程具有重要意义。然而，受限于土壤背景的空间异质性以及对干旱响应机制认识的不足，长期以来科学界对于黑土区SOM在缓解干旱压力方面的阈值及其驱动规律仍缺乏系统性认知，这直接制约了差异化耕地管理策略的制定与抗旱防灾能力的精准提升。

针对上述科学问题，东北地理所农业遥感学科组以东北黑土区为研究对象，利用高精度耕地SOM空间分布数据及典型干旱年（2018年）的地表温度-植被干旱指数（TVDI），系统开展了SOM干旱响应阈值及其驱动机制研究。

图1.技术路线图

研究通过弹性分析法构建了阈值识别框架，首次定量揭示了东北黑土区SOM干旱响应阈值的空间特征。研究发现，全区域SOM干旱响应阈值介于17-55g/kg之间（均值34.80g/kg），在空间上呈现显著的异质性。年平均气温被确定为影响阈值分布的首要因子（q=0.456），且温度与SOM阈值呈显著负相关：温度每升高1℃，SOM干旱响应阈值约降低4.27g/kg。此外，脆弱性评价显示东北地区约34.51%的耕地SOM含量低于其干旱响应阈值，其中内蒙古东部比例最高，达56.48%，面临严峻的干旱风险。

基于阈值差异分析，研究提出了阈值引导的可持续土壤管理框架，针对不同区域（如盐碱区、高产黑土区、缺水区）给出了差异化的固碳与抗旱建议。该研究为黑土区差异化耕地管理提供了科学依据，对增强农业防灾减灾能力具有重要意义。

图2.研究区SOM阈值空间分布差异图。(a)2023年4月拍摄的盐碱地照片；(b)2023年4月拍摄的黑土区照片；(c)柱状图显示东北地区及四个省级行政区SOM含量达到阈值标准的耕地比例。

相关成果发表在国际知名期刊Catena上，由联合培养硕士研究生孔德飘（第一作者）、罗冲项目副研究员（通讯作者）和刘焕军研究员共同完成。本研究得到国家自然科学基金项目（42401460）资助。论文信息及链接如下：

Kong, D., Luo, C., Wang, Y., Luo, W., & Liu, H. (2026). Soil organic matter response thresholds to drought in the cultivated lands of Northeast China's black soil region and the key controlling factors. CATENA, 267, 110022.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816226002328?dgcid=coauthor