中国东北黑土区作为世界上仅有的3大黑土区之一，是我国重要的商品粮基地^[1-2]。近年来，由于人们对黑土的重用轻养，土壤侵蚀加剧，导致土壤质量退化，引起生态环境恶化，在世界范围内愈来愈引起人们的关注，2002年松辽委数据显示，黑土区水土流失面积27.59万km², 占总面积27%，且黑土厚度下降30~40 cm，并以0.3~1.0 cm速度持续下降^[3]。

土壤侵蚀使得土壤的表土层随径流流走，土壤中的营养物质大量流失，造成土壤物理化学性质改变，从而导致土壤质量下降和土地退化^[4]，这些不仅严重影响粮食产量和农业经济收入，对人类的生存环境构成了严重威胁，而只有了解机理才能更好地配置防治措施；因此，东北黑土区坡耕地土壤厚度变化规律及退化机理成为近年来的研究热点。

众多学者对东北黑土区坡耕地退化机理作了相关研究。徐晓斌^[4]归纳总结我国黑土区退化现状、退化表现形式和驱动因素，并称黑土区主要退化形式包括水土流失、土地贫瘠化和荒漠化等。张加子琦等^[5]研究黑土区长缓坡不同坡位在不同季节时的可蚀性。沈海鸥等^[6]的研究阐述黑土区不同坡度坡面在不同降雨强度下流失土壤的粒径级配特征。张瑞等^[7]对黑土区土壤侵蚀作用下土壤酶活性变化规律作相关研究。翟国庆等^[8]研究侵蚀和不同耕作年限下黑土耕层碳库特征变化。李露等^[9]和曹伟等^[10]研究黑土区坡耕地、坡林地碳、氮和团聚体分布、迁移规律。然而，有关黑土区不同坡度坡耕地土层厚度和土壤退化特征随坡位变化的研究却鲜有报道。

本研究黑土界定按2018年开始施行的《吉林省黑土地保护条例》方法进行。考虑到坡耕地是东北黑土区土壤侵蚀和退化的主要地区^[11]，暗棕壤是该区域坡地面积最大的土类(达到4.7万km²)和坡耕地面积最大的土类(达到1.7万km²)，且暗棕壤坡耕地坡度大多＞5°，笔者选取具有代表性的暗棕壤坡耕地，根据黑土区坡耕地的特点，分析导致坡耕地土壤退化的主要影响因子，并建立黑土区坡耕地土壤退化评价指标体系，基于聚类分析法研究黑土区坡耕地不同坡位土层厚度及土壤退化变化规律，为黑土区退化坡耕地治理技术的研究提供理论基础。

图 1为东北黑土区分布图。本研究以吉林省东辽县安石镇杏木小流域(E 125°22′40″ ~ 125°26′10″，N 42°58′05″~43°01′40″)为研究区域，该区域为东北黑土区暗棕壤地区的一个农业坡耕地小流域，地理位置如图 2所示。该区域地处半湿润温带季风气候区，四季分明，年日照时间2 504.2 h，年平均温度5.2 ℃，年降水量658 mm；属于东北黑土区典型低山丘陵地貌，该地区多为坡地，地面坡度多为5°~15°，90%以上耕地坡度>5°，坡耕地土壤多以棕壤为主；水土流失类型为水蚀，多年平均侵蚀模数为2 085 t/(km²·a)。

图 1(Fig. 1)

图 1 东北黑土区分布图[12] Fig. 1 Distribution map of the black soil region of northeast China[12]

图 2(Fig. 2)

图 2 研究区地理位置图(等高距=10 m) Fig. 2 Geographical location map of the study area (contour interval: 10 m)

选择研究区常见自然坡型、常规耕作和一耕到顶(上部到分水岭)的坡度6°(坡长80 m)和10°(坡长220 m)的2个紧邻坡耕地作为调查研究对象。试验田均为暗棕壤，质地为以粉砂质黏壤土(国际制)为主，个别位置为黏壤土和壤土(国际制)。

在研究区内选择已进行水土保持坡改梯农耕地(2014年坡改梯，已经进行了土壤地力恢复，土壤侵蚀模数43.8 t/(km²·a)，坡度8°，土层厚度＞30 cm)作为对照(图 2)。该梯田面原坡长65 m，在距坡顶30 m的坡中观测对照组指标(根据多位学者结论和经验，黑土区坡中是坡面侵蚀最为严重的部位，因此以采取措施坡面侵蚀最严重处作为未作水土保持措施的6°和10°坡面的对照，目的为分析设置水土保持措施和未设置水土保持措施坡耕地的土层厚度和退化程度差异)。取样点3个，每个点取3个重复，所有样本取平均值。

坡面探坑监测点距离设置参考杨维鸽等^[12]、王禹等^[13]和李露等^[9]的研究成果和方法，兼顾具体研究对象坡型变幅反映的实际性，6°的坡面每隔10 m设置1个剖面监测点(共9个样点)，10°的坡面每隔20 m设置1个剖面点(共12个样点)，每个剖面取3个重复作平均。土层厚度数据为各个剖面重复的平均值，其余指标将6°和10°整个坡面沿坡长划分为3段，距坡顶最近为坡上，其余依次为坡中、坡下。相同坡位所有剖面数据取平均。作物类型为玉米(Zea mays)，耕作方式为旋耕横垄耕作, 产量数据由2017年测得。2018年6月，开挖剖面监测土层厚度，并采集耕层土壤样品(垄台侧面中部，5~15 cm混合土样)，测定理化指标、养分质量分数等。

1) 土壤侵蚀指标。土层厚度是母质层以上的厚度，包括腐殖质层、淋溶层。

2) 土壤退化指标。含水量采用烘干法、密度采用环刀法、机械组成采用吸管法、有机质采用重铬酸钾法-外加热法、碱解氮采用碱解扩散法、有效磷采用NaHCO₃浸提-钼锑抗比色法；速效钾采用NH₄OAc浸提-火焰光度法测定。

3) 产量指标。产量通过典型样方调查获得。

利用Excel进行数据整理，利用SPSS20.0进行ANOVA单因素方程分析和聚类分析。原始数据小数点位数以测定仪器的相关精度和误差值为准。即含水量、密度由于应用称质量法质量精确到0.001 g，之后进行相关换算，所占比例含量数值精确到0.01%；机械组成原始数据精确到0.01%；有机质、碱解氮、速效磷和速效钾测定原始数据后通过相应公式计算，结果精确到0.01;土层厚度原始数据精确到0.1 cm；产量数据精确到1 g/m²。

根据耕作习惯和极具特性，本研究区的耕层厚度为20 cm，故将20 cm土层厚度定为临界厚度，大于此厚度代表受退化影响较小，土壤质量较好；小于临界厚度，则这部分的土壤退化较为严重。本研究将土层厚度为20 cm的坡位称为临界点，临界点土层厚度>20 cm的一侧受退化影响较大，< 20 cm一侧受退化影响较小。对照组平均土层厚度为30.66 cm(标准差为2.36 cm)，2个坡面土层厚度变化如图 3a和图 3b所示。

图 3(Fig. 3)

图中“□”(定值为20 cm)是3.1节中提到的临界厚度，作为辅助线，用实际土层厚度(“■”)与其比较后判断相应位置是否发生了退化。 "□" refers to the critical thickness (20 cm) that is mentioned in the section 3.1, it serves as a guide line, comparing it with the actual soil thickness (marked as "■"), the degree of degradation in a certain position is known. 图 3 土层厚度在不同坡位上的差异 Fig. 3 Soil thicknesses of different slope positions

对照组农耕地土壤未退化。坡度为6°的坡面临界点在距坡顶20 m处，此处土壤退化较为严重，从距坡顶30 m到坡底，土壤质量较为良好。10°坡面从坡顶到距坡顶40 m处土壤质量较好，从距坡顶40 m到距坡顶160 m处，土壤受退化较为严重，在距坡顶80 m到100 m处土层厚度仅为耕层深度的1/2，土壤退化极为严重，从距坡顶160 m到坡底，因泥沙堆积致土层深厚，土壤质量良好。

本研究10°的坡面坡长较长，整个坡面的坡型也呈波浪起伏状，坡中部略为凹陷。因此，坡度为10°的坡面存在2个临界点，而坡度为6°的坡面，坡度较缓，坡面相对较短，临界点距坡顶较近。10°坡面回归曲线呈开口向下的二次抛物线，即随着距顶端距离的增加，土壤侵蚀先加剧，到坡中左右达到顶峰，之后侵蚀减弱，坡中、下部交界处左右开始堆积。6°坡面回归曲线呈向下的二次抛物线，即坡顶侵蚀最严重，随着离坡顶距增加侵蚀不断减弱，坡上、坡中交界附近开始堆积，坡中下部为峰值。

由表 1可知，6°和10°坡耕地不同坡位的土壤含水量、黏粒(＜0.002 mm)、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾和产量值均小于对照农耕地的各区块点位的平均值，而密度和砂粒(＞0.02 mm)比例均大于对照农耕地的各区块点位的平均值。由表 2可知，6°坡地理化性质随离坡顶距离变大而越来越好；10°坡地理化性质随离坡顶距离变大先变差后变好。各土壤退化程度指标均与土层厚度呈极显著相关(P < 0.01)，相关系数绝对值在0.671~0.896之间。这说明，土壤侵蚀明显造成坡面退化，恶化的指标包括含水量、密度、< 0.002 mm比例、有机质、碱解氮和速效磷。研究坡面与作物产量不显著的指标为速效磷，呈显著相关(P < 0.01)的指标为含水量和碱解氮，呈显著相关(P < 0.05)的指标为土层厚度、密度、< 0.002 mm比例、＜0.002 mm比例、有机质和速效钾，这说明，该区域6°坡地速效磷质量分数充足，不是制约作物产量的因素，而其他土壤退化指标和土壤侵蚀指标均对产量由明显的影响，对产量影响最大的指标为含水量和碱解氮。由表 3可知，10°坡面土壤退化程度指标均与土层厚度呈极显著相关(P < 0.01)，相关系数绝对值在0.740~0.964之间。这说明，土壤侵蚀明显造成坡面退化，恶化的指标包括含水量、密度、机械组成(>0.02 mm颗粒随恶化显著减少)、有机质、碱解氮、速效磷和速效钾。10°坡面产量与上述土壤指标均呈极显著相关(P < 0.01)，即10°坡面侵蚀严重，土壤物理性质、机械组成、土壤养分状况恶化，直接影响了作物产量。

表 1(Tab. 1)

表 1 选择坡面的土壤理化性质、土层厚度及产量 Tab. 1 Soil physical and chemical properties, soil thicknesses and yieldes of the selected slopes 样地 Sample field 坡位 Slope position 含水量 Moisture content/% 密度 Bulk density/ (g·cm-3) 机械组成 Mechanical composition/% 土壤质地 Soil texture 有机质 Organic matter/(g·kg-1) 碱解氮 Alkaline nitrogen/ (mg·kg-1) 速效磷 Available phosphorus/ (mg·kg-1) 速效钾 Available potassium/ (mg·kg-1) 土层厚度 Soil thickness/ cm 产量 Yield/ (t·hm-2) ＜0.002 mm 0.002~ 0.020 mm ＞0.020 mm 对照CK 坡中Middle of the slope 14.91± 0.45 1.15± 0.08 22.51± 2.85 65.54± 3.51 11.94± 1.19 粉砂质黏壤土Silty clay loam 23.83± 2.11 206.56± 1.26 31.69± 0.98 181.05± 0.16 30.6± 2.7 7.83± 0.50 坡上Top of the slope 8.95± 1.16 1.27± 0.01 15.36± 1.23 44.32± 1.20 40.33± 0.51 黏壤土Clay loam 16.74± 0.60 150.22± 6.03 20.79± 0.56 144.99± 3.48 15.7± 1.2 6.50± 0.00 6° 坡中Middle of the slope 12.01± 0.58 1.19± 0.03 16.94± 1.78 53.35± 1.76 29.71± 0.68 粉砂质黏壤土Silty clay loam 17.88± 0.52 165.24± 6.14 22.15± 0.80 146.83± 3.54 21.3± 0.6 6.67± 0.29 坡下Bottom of the slope 13.94± 0.23 1.17± 0.03 18.94± 1.14 55.18± 1.56 25.89± 1.49 粉砂质黏壤土Silty clay loam 19.27± 0.60 170.24± 0.40 24.87± 1.14 152.94± 3.02 21.7± 0.6 7.33± 0.29 坡上Top of the slope 12.33± 1.30 1.23± 0.03 16.01± 0.66 65.53± 2.42 18.46± 1.77 粉砂质黏壤土Silty clay loam 16.28± 2.86 156.51± 13.37 24.54± 1.11 164.53± 6.80 19.5± 2.1 6.88± 0.25 10° 坡中Middle of the slope 9.19± 1.24 1.31± 0.02 14.23± 1.17 40.10± 15.03 45.67± 15.83 壤土Loam 9.51± 1.48 121.96± 9.98 21.18± 2.02 150.30± 9.59 12.5± 3.8 5.63± 0.25 坡下Bottom of the slope 13.66± 0.95 1.14± 0.08 20.91± 2.77 68.34± 4.73 10.76± 7.12 粉砂质黏壤土Silty clay loam 19.99± 5.91 173.41± 22.08 28.67± 3.95 166.25± 3.78 32.0± 1.6 7.13± 0.48

表 1 选择坡面的土壤理化性质、土层厚度及产量 Tab. 1 Soil physical and chemical properties, soil thicknesses and yieldes of the selected slopes

表 2(Tab. 2)

表 2 6°坡面土壤理化性质与距坡顶距离的相关关系 Tab. 2 Correlation between the physical and chemical properties of soil and the distance from the top of the 6° slope 指标Index 土层厚度 Soil thickness 含水量 Moisture content 密度 Bulk density ＜0.002 mm比例 Percentage of＜0.002 mm ＞0.020 mm比例 Percentage of＞0.020 mm 有机质 Organic matter 碱解氮 Alkaline nitrogen 速效磷 Available phosphorus 速效钾 Available potassium 产量 Yield 土层厚度Soil thickness 1 0.896** -0.826** 0.594 -0.824** 0.854** 0.896** 0.692* 0.564 0.671* 含水量Moisture content 1 -0.897** 0.710* -0.953** 0.927** 0.967** 0.864** 0.636 0.837** 密度Bulk density 1 -0.807** 0.914** -0.806** -0.895** -0.771* -0.694* -0.739* ＜0.002 mm比例Percentage of＜0.002 mm 1 -0.755* 0.787* 0.713* 0.629 0.955** 0.763* ＞0.020 mm比例Percentage of＞0.020 mm 1 -0.889** -0.906** -0.849** -0.673* -0.777* 有机质Organic matter 1 0.878** 0.870** 0.795* 0.749* 碱解氮Alkaline nitrogen 1 0.726* 0.594 0.823** 速效磷Available phosphorus 1 0.652 0.642 速效钾Available potassium 1 0.669* 产量Yield 1 注：“*”为在P < 0.05(双测)水平上显著相关；“**”为在P < 0.01(双测)水平上显著相关，下同。Notes: “*” refers to significant differences(P < 0.05，bilateral), “**” refers to highly significant differences(P < 0.01, bilateral), the same below.

表 2 6°坡面土壤理化性质与距坡顶距离的相关关系 Tab. 2 Correlation between the physical and chemical properties of soil and the distance from the top of the 6° slope

表 3(Tab. 3)

表 3 10°坡面土壤理化性质与距坡顶距离的相关关系 Tab. 3 Correlation between the physical and chemical properties of soil and the distance from the top of the 10° slope 指标Index 土层厚度 Soil thickness 含水量 Moisture content 密度 Bulk density ＜0.002 mm的比例 Percentage of＜0.002 mm ＞0.020 mm的比例 Percentage of＞0.020 mm 有机质 Organic matter 碱解氮 Alkaline nitrogen 速效磷 Available phosphorus 速效钾 Available potassium 产量 Yield 土层厚度Soil thickness 1 0.815** -0.917** 0.964** -0.781** 0.885** 0.925** 0.952** 0.740** 0.903** 含水量Moisture content 1 -0.778** 0.779** -0.936** 0.887** 0.922** 0.831** 0.878** 0.892** 密度Bulk density 1 -0.883** 0.730** -0.907** -0.899** -0.828** -0.670* -0.895** ＜0.002 mm的比例Percentage of＜0.002 mm 1 -0.771** 0.817** 0.851** 0.946** 0.650* 0.876** ＞0.020 mm的比例Percentage of＞0.020 mm 1 -0.777** -0.867** -0.819** -0.892** -0.824** 有机质Organic matter 1 0.949** 0.845** 0.719** 0.861** 碱解氮Alkaline nitrogen 1 0.896** 0.857** 0.942** 速效磷Available phosphorus 1 0.749** 0.853** 速效钾Available potassium 1 0.826** 产量Yield 1

表 3 10°坡面土壤理化性质与距坡顶距离的相关关系 Tab. 3 Correlation between the physical and chemical properties of soil and the distance from the top of the 10° slope

本研究用聚类分析将坡耕地的取样点的性质按退化相似程度划分类别，使得同一类退化程度中的点位之间的相似性比其他类的相似性更强。本研究对象为黑土区坡耕地，分析不同坡位坡面土壤的理化性状等属性参数，研究主要目的是求得坡耕地土壤退化的定量标准的复合特性^[14-15]。聚类分析指标体系见表 4。

表 4(Tab. 4)

表 4 坡耕地土壤退化影响因子 Tab. 4 Impact factors of soil degradation on the slope farmland 土壤退化程度指标Soil degradation degree index 土壤侵蚀指标Soil erosion index 效益指标Performance index 物理指标Physical index 化学指标Chemical index 含水量Moisture content (x1) 密度Bulk density (x2) ＜0.002 mm的比例 Percentage of＜0.002 mm (x3) >0.002 mm的比例 Percentage of >0.002 mm (x4) 有机质Organic matter (x5) 碱解氮Alkaline nitrogen (x6) 速效磷Available phosphorus (x7) 速效钾Available potassium(x8) 土层厚度Soil thickness (x9) 产量Yield (x10)

表 4 坡耕地土壤退化影响因子 Tab. 4 Impact factors of soil degradation on the slope farmland

本研究选择多个聚类距离试验分析后，发现距离6.5时分析较为清晰，能够很好地反映不同退化程度类别的特点。如图 4所示，聚类距离取6.5时，综合10个分析指标将坡耕地土壤退化程度分为5类，表 5为各类指标取值范围。第1类：6°坡面距坡顶30 m处至坡底和10°坡面距坡顶距离0、20和180 m处，此类坡位土壤退化程度偏弱，土层厚度、土壤理化性质恶化状况较强，产量较好。第2类：6°坡面距坡顶0处至20 m和10°坡面距坡顶距离40、60、140和160 m处，此类坡位土壤退化程度偏强，突出特点为土壤含水量较低，< 0.002 mm机械组成含量较低，速效磷和速效钾质量分数较低。第3类：10°坡面距坡顶距离200和210 m处，此类坡位土壤退化程度偏强，突出特点为密度较大，有机质质量分数较低。第4类：10°坡面距坡顶100和120 m处，此类坡位土壤退化程度很弱，土层厚度可达34~45 cm，土壤理化性质良好，产量高。第5类：10°坡面距坡顶80 m处，此类坡位土壤退化程度极强，土壤厚度仅为10~12 cm，突出特点为含水量极低，密度极大，< 0.002 mm机械组成比例极低，养分质量分数极低，产量低下。

图 4(Fig. 4)

图 4 坡耕地土壤退化聚类分析 Fig. 4 Cluster analysis of soil degradation of the slope farmland

表 5(Tab. 5)

表 5 不同退化程度类别坡面土层厚度、土壤理化性质及产量取值范围 Tab. 5 Ranges of the soil thicknesses, the soil physical and chemical properties and the yields of slopes in different degradation degree categories 类别 Category 范围 Range 土层厚度 Soil thickness/ cm 含水量 Moisture content/ % 密度 Bulk density/ (g·cm-3) 机械组成Mechanical composition/% 有机质 Organic matter/ (g·kg-1) 碱解氮 Alkaline nitrogen/ (mg·kg-1) 速效磷 Available phosphorus/ (mg·kg-1) 速效钾 Available potassium/ (mg·kg-1) 产量 Yield/ (t·hm-2) ＜0.002 mm 0.002~0.020 mm ＞0.020 mm 1 最小值Min 20.0 11.35 1.11 15.16 51.33 13.80 16.64 158.39 21.32 144.61 6.5 最大值Max 28.0 14.19 1.23 19.82 68.62 30.28 19.94 170.63 26.18 174.07 8.0 2 最小值Min 15.0 8.28 1.26 14.06 43.62 39.87 16.08 146.25 20.22 142.18 6.5 最大值Max 20.0 10.29 1.27 16.51 45.70 40.87 17.26 157.16 21.35 148.89 6.5 3 最小值Min 18.0 10.22 1.24 15.90 49.36 18.88 9.10 136.85 23.75 158.00 6.0 最大值Max 20.0 13.38 1.32 17.84 65.05 34.73 17.75 152.17 25.79 162.95 7.0 4 最小值Min 34.0 14.22 1.07 21.59 70.68 4.89 24.39 188.22 29.37 168.44 8.0 最大值Max 45.0 14.65 1.11 24.36 73.51 4.95 24.48 192.32 33.96 170.16 8.0 5 最小值Min 10.0 8.07 1.28 13.20 22.16 30.68 7.71 116.01 19.10 142.63 5.5 最大值Max 20.0 10.29 1.32 14.10 55.21 64.63 11.21 118.42 21.69 152.52 5.5

表 5 不同退化程度类别坡面土层厚度、土壤理化性质及产量取值范围 Tab. 5 Ranges of the soil thicknesses, the soil physical and chemical properties and the yields of slopes in different degradation degree categories

本研究表明，研究坡面土壤侵蚀明显造成坡面退化，表征指标包括含水量、密度、< 0.002 mm的比例、有机质、碱解氮和速效磷。该区域速效磷质量分数充足，不是制约作物产量的因素，而其他土壤退化指标和土壤侵蚀指标均对产量影响明显，含水率和碱解氮指标对产量影响最大。10°坡面土壤退化程度坡中部＞坡上部＞坡下部，此结果说明坡度较大或坡长较长的坡耕地，坡中部的土壤退化程度最为严重。

同时6°坡面结果显示“坡顶侵蚀最严重，随着离坡顶距增加侵蚀不断减弱”，这与以往研究结果有所差异，出现以上原因有可能是直型长坡上部坡顶由于人为耕作侵蚀(翻耕影响)和自然降雨侵蚀，土壤得不到有效补偿和恢复，耕作深度不变，而有效土层厚度在减小，耕层土壤中的含沙量、机械组成、养分质量分数都在发生变化，直接表征着坡耕地退化程度。随着长坡坡位的变化，复合型微地形坡度的变化又逐渐表现，坡中部有凸起或隆起地带，而这个区域除去本身降雨侵蚀，还要承接来自上部的汇集径流能量冲刷，因此，相关影响和侵蚀又有凸显变化，随着坡型的发展这种变化呈波浪型。坡下部虽然有径流承接和冲刷，但是随着坡度变缓，径流携沙量逐渐饱和，于是径流侵蚀能力逐渐降低，泥沙逐渐沉积，有效土壤层厚度大于耕作厚度。6°坡面由于坡度相对较小且坡长较短，微地形无较大变化，因此坡上部侵蚀退化最为严重，其侵蚀和退化都表征为直线型。

在本研究中，10°坡面较6°坡面侵蚀和退化都较为严重，主要原因可能是坡度为10°的坡耕地坡长较长，坡度较大，侵蚀过程较长，对坡耕地土壤退化影响尤为严重。冯颖雪^[16]研究2000年和2013年的不同坡度土壤侵蚀的分布，结果也表明土壤侵蚀量最大的坡度带是8°~15°，其次是5°~8°坡度带。李桂芳^[17]对典型黑土区坡面侵蚀进行研究时表示，水土流失量随着坡长的增加，且坡度越大，水土流失越为严重。由此说明，水土保持坡面工程措施需结合实验区实际情况，控制人为干扰，通过改变坡长和微地形坡度来防治黑土区坡耕地侵蚀化问题是有效的重要手段。

1) 研究区土壤厚度20 cm为临界点，小于临界点则说明该坡位受侵蚀影响，正在退化，对照耕地土层厚度远>20 cm，6°坡地仅坡上略 < 20 cm，其余坡位土层厚度状况较好，10°坡上侵蚀轻微，坡地坡中侵蚀严重，坡下堆积。

2) 6°坡地和10°坡地土层厚度、土壤物理性质、土壤养分状况和产量均比对照坡地差(P < 0.05)，且10°坡面土壤理化性状优劣排序为坡下>坡上>坡中，6°的变化规律为坡下>坡中>坡上。

3) 根据不同坡位数据进行相关分析可知：土层厚度越薄，土壤理化性质和产量状况就越差，相关系数绝对值在0.671~0.896之间(P < 0.05)，即侵蚀越严重，退化越严重。

4) 按照土层厚度、土壤理化性质和产量进行聚类分析，研究区10°和6°坡地各坡位退化程度分5类，第1类土壤退化程度偏弱，产量较好，第2类特点为土壤含水量较低, < 0.002 mm机械组成比例较低，速效磷和速效钾质量分数较低，第3类特点为密度较大，有机质质量分数较低，第Ⅳ类土壤理化性质良好，产量高，第4类特点为含水量极低，密度极大，< 0.002 mm机械组成含量极低，养分质量分数极低，产量低下。