黄土典型坝系流域碳沉积特征及其源解析

沉积物信息能够反映流域侵蚀环境变化,研究沉积物碳赋存规律对流域侵蚀过程和生态恢复具有重要指示意义。本文选取黄土高原典型坝系流域,通过土壤沉积剖面取样和室内测试分析,同时利用稳定同位素技术,分析了坝地及沟道沉积土壤剖面的碳分布特征及其来源解析。结果显示:(1)淤地坝沉积土壤总碳含量和土壤有机碳含量变化范围分别为12.80—14.76 g/kg和1.34—3.53 g/kg;沟道沉积土壤总碳含量和土壤有机碳含量变化范围分别为13.61—17.86 g/kg和1.52—5.04 g/kg。(2)淤地坝土壤总碳含量在土壤深度0—100 cm和350—500 cm区间波动较为平缓,100—350 cm波动较大;沟道0—200 cm土壤层总碳含量沉积变化较大,而200—390 cm土壤层变化平缓。淤地坝和沟道沉积土壤有机碳含量随土壤深度增加呈现降低趋势。(3)淤地坝有机碳同位素变化范围为-23.96‰—-22.09‰,整体上呈现表层土偏正,并随土壤深度增加而呈现偏负的趋势;沟道沉积土壤有机碳同位素变化范围为-27.04‰—-24.58‰,随土壤随深度增加呈现偏正的趋势。(4)羊圈沟坝地表层土壤有机碳多来源于灌木(占96.80%),沟道表层土壤有机碳则多来自于灌木和草地(分别占62.05%、32.4%)。

黄土高原降雨驱动下流域碳输移特征及其碳流失评估：以羊圈沟坝系流域为例

通过对黄土高原典型坝系流域雨季碳沉降与径流碳输移过程的研究,探讨降雨径流过程对流域碳流失的驱动机制,并进一步评估流域碳侵蚀通量.结果表明,羊圈沟坝系流域湿、干季碳沉降月通量为3.33 kg·hm^(-2)、2.18 kg·hm^(-2),干湿季碳沉降存在一定变化且对流域碳输出贡献较小.流域8月碳输出量为944.89 kg·km^(-2),其中DOC、DIC输出量分别占55.39%、44.61%;9月碳输出量为300.29 kg·km^(-2),DOC、DIC输出量分别占23.03%、79.97%,不同降雨强度径流的碳流失量不同,总体溶解性无机碳输出比重较大.羊圈沟小雨强降雨事件中径流溶解性碳输出量为156.98 kg·km^(-2),中等雨强降雨事件中径流碳输出284.60 kg·km^(-2);该流域雨季月均碳流失模数为1.89 kg·(km^2·mon)^(-1),经评估得出研究区域年碳流失模数为2.70kg·(km^2·a)^(-1).

土壤侵蚀对陆地碳源汇的作用机制研究进展

土壤碳库是全球碳循环的重要组成部分,土壤侵蚀作为重要的地表过程,每年导致大量陆地生态系统内碳发生迁移,显著改变碳在地表的空间分布格局,影响植物初级生产力与土壤呼吸。然而,因欠缺对侵蚀与碳循环过程的了解、被侵蚀碳去向的不确定性以及研究手段与所关注侵蚀过程的差异,目前土壤侵蚀对陆地生态系统碳源汇的贡献仍存在较大争议。本文从侵蚀过程、迁移过程与沉积过程的角度分别探讨了土壤侵蚀过程中影响碳动态的主要机制及影响碳收支的主要环境因素,总结当前研究的主要问题与发展方向。分析认为,在全球变化背景下,深入研究侵蚀过程中的碳动态,探讨多因素交互作用过程,明确合理的时间和空间研究尺度,对认识土壤侵蚀在碳源汇及其在全球变化中的作用具有重要意义。