中国环境科学

作者：郝旺林, 夏彬, 许明祥

单位：1. 中国科学院水利部水土保持研究所, 陕西 杨凌 712100;2. 中国科学院大学, 北京 100190;3. 吕梁学院生命科学系, 山西 吕梁 033000;4. 西北农林科技大学水土保持研究所, 陕西 杨凌 712100

关键词：CO2通量,侵蚀坡面,有机碳水平,结构方程模型,驱动机制

基金：国家自然科学基金资助项目（41771318，41830758）；山西省高等学校科技创新项目（2020L0680）；吕梁市重点研发项目（2020SHFZ45）

以黄土丘陵区不同有机碳水平的完整侵蚀坡面为对象，解析了CO2通量的空间分异格局驱动因子及过程机制，并构建了CO2通量的分段测算模型.结果表明：（1）侵蚀导致坡面土壤CO2通量的空间分异格局，具体表现为沉积区（S）>对照区（CK）>侵蚀区（E）；有机碳水平的提高可以整体促进各部位CO2通量的增加.（2）侵蚀可导致土壤水分、容重和团聚体稳定性降低，引起土壤养分流失，降低细菌、真菌多样性；沉积则引起相反的现象.侵蚀/沉积过程对土壤温度的影响并不显著.有机碳水平的增加可以有效改善土壤颗粒、土壤水分，增加容重，抑制土壤养分的流失、增加细菌，降低真菌多样性.（3）结构方程模型解析了侵蚀部位、土壤温度、土壤水分、有机碳（SOC）、水溶性碳（DOC）、微生物碳（SMBC）、真菌多样性、细菌多样性对于CO2通量的多因素耦合驱动机制（R2=77%），明确了土壤温度、土壤水分、微生物碳为CO2通量的直接影响因子.在水热双因子模型的基础上，嵌入能够间接表征微生物活性和有效碳底物的C因子，分段（按照坡面侵蚀部位）建立T&M&C模型，可以较为准确地测算侵蚀坡面不同部位CO2通量（R2>67%）.

来源：2021年第12期

《中国环境科学》期刊编辑部

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