东北典型黑土区土壤侵蚀对有机碳时空变化特征的影响

[目的]探明土壤有机碳流失时空分布变化对土壤侵蚀强度的响应机制,以期为侵蚀环境下土壤碳循环机制研究提供基础数据,并为解决黑土“变薄变瘦”问题提供科学依据。[方法]选取松嫩平原典型黑土区的北安市、克山县、克东县、拜泉县等14个市(区、县)为研究对象,采用RUSLE模型并结合GIS空间分析技术分析东北典型黑土区2000-2019年土壤侵蚀与土壤有机碳流失的时空变化特征。[结果]研究区土壤侵蚀强度整体呈北高南低的分布格局,并以微度侵蚀为主;2000-2019年典型黑土区微度侵蚀面积占比上升趋势不显著,轻度及以上程度的侵蚀面积占比则整体表现为降低态势,其中87.91%的区域侵蚀强度等级未发生明显变化,仅有3.74%的区域侵蚀强度等级升高;土壤有机碳流失空间分布差异明显,总体呈北高南低的分布特征,研究期间土壤有机碳年平均流失强度为4.74 t/(km^(2)·a);2010-2019年,土壤有机碳流失总量呈增大趋势,其中北安市流失量最大,为研究区总流失量的37.00%;2015-2019年,土壤有机碳流失强度<5 t/(km^(2)·a)的区域面积占比下降,而流失强度>5 t/(km^(2)·a)的区域面积占比上升,导致年平均流失强度增大;研究区北部土壤侵蚀强度高的地区由于有机碳丰富,使得其在遭受侵蚀作用时损失的有机碳总量相对较大,形成土壤有机碳流失总量的地域性差异特征。[结论]侵蚀作用下土壤有机碳流失的时空变化特征,表明严重的土壤侵蚀是坡面土壤有机碳流失的重要驱动因素。