137Cs示踪分析东北黑土坡耕地土壤侵蚀对有机碳组分的影响

来源：农业工程学报杂志2021年第14期北京时间：

作者：何彦星,张风宝,杨明义,

摘要：研究土壤侵蚀对有机碳不同组分流失的影响，可为科学评估土壤侵蚀在碳循环中的作用和探明农田有机碳变化机制提供理论依据。该研究以典型黑土区一凸型耕地坡面为研究对象，基于137Cs示踪技术，分析了坡面土壤侵蚀特征及强度分布，定量分析了坡面有机碳组分的变化幅度及侵蚀强度与有机碳组分间的关系。结果表明：研究坡面年均侵蚀速率为3 801.71 t/(km2×a)，属中度侵蚀，33.33%的采样点为强烈侵蚀，极强烈及剧烈的侵蚀点占比11.11%，主要位于凸型坡中部坡度较陡处，26.67%为沉积点，主要分布在坡脚西侧。自开垦以来坡耕地土壤平均有机碳（Soil Organic Carbon，SOC）含量下降了13.58%，其中矿质有机碳（Mineral-bound Organic Carbon，MOC）和颗粒有机碳（Particulate Organic Carbon，POC）分别下降了7.52%和40.49%；POC中粗颗粒有机碳（Coarse Particulate Organic Carbon，CPOC）下降幅度最大（73.24%），细颗粒有机碳（Fine Particulate Organic Carbon，FPOC）无显著差异。坡面SOC、MOC和FPOC在沉积点均显著大于侵蚀点（P0.01），沉积点和轻度侵蚀点的SOC及MOC含量显著大于轻度以上侵蚀点（P0.01），SOC及组分MOC和FPOC均在中度侵蚀下降幅度最大，之后变化轻微。有机碳组分中MOC和FPOC含量随着土壤侵蚀强度的增大呈下降趋势，CPOC与侵蚀强度无显著相关性且沉积点及不同侵蚀强度之间均无显著差异（P>0.05）。结果说明坡耕地中CPOC和MOC减少的驱动机制可能存在差异。

关键词：土壤, 侵蚀, 有机碳, 137Cs, 黑土, 坡耕地, 组分