【摘 要】
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坡耕地水土流失造成土壤有机碳流失严重,导致土壤肥力降低,土壤质量退化等问题突出,微量可溶性有机碳(DOC)损失可能引发碳氮生物地球化学循环的连锁反应,这一问题已引起广泛关注但有待深入研究.土壤可溶性有机碳的径流损失主要是通过地表径流与壤中流迁移,受降雨-土壤-径流的相互作用影响强烈.紫色土是长江上游广泛分布的耕作土壤,集中分布在四川盆地,紫色土土质疏松,抗蚀力弱,水土流失强烈,造成紫色土有机碳流失
【机 构】
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中国科学院成都山地灾害与环境研究所,成都610041;中国科学院山地环境演变与生态调控重点实验室,成都610041;中国科学院研究生院,北京 100039
【出 处】
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中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会
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坡耕地水土流失造成土壤有机碳流失严重,导致土壤肥力降低,土壤质量退化等问题突出,微量可溶性有机碳(DOC)损失可能引发碳氮生物地球化学循环的连锁反应,这一问题已引起广泛关注但有待深入研究.土壤可溶性有机碳的径流损失主要是通过地表径流与壤中流迁移,受降雨-土壤-径流的相互作用影响强烈.紫色土是长江上游广泛分布的耕作土壤,集中分布在四川盆地,紫色土土质疏松,抗蚀力弱,水土流失强烈,造成紫色土有机碳流失严重,土壤有机质含量低,农田生产力低而不稳,而紫色土土层薄,壤中流发育,地表径流、壤中流携带DOC迁移的特征尚不清楚.本文通过具有壤中流观测功能的紫色土坡地径流小区2年的原位观测与采样分析,系统研究地表径流及壤中流和泥沙中可溶性有机碳流失过程、通量及分配特征,并探讨降雨、径流与泥沙对DOC流失的响应关系.结果表明,地表径流与壤中流产流过程中DOC浓度变化呈现前期逐渐升高而后逐渐下降的趋势,其浓度峰值的出现与最大径流速率基本同步,地表径流中DOC浓度为1.82 ～ 7.06 mg L-1,平均含量为3.81 mg L-1,但地表径流产流时间短,流量少；泥沙中DOC含量较为稳定,在13.81～ 19.24 mg kg-1之间,平均16.29 mg kg-1；壤中流DOC浓度为1.66 ～ 6.21 mg L-1之间,平均含量为3.53 mg L-1,壤中流产流时间长,流量占总径流的70％以上.壤中流DOC淋失是紫色土坡耕地有机碳径流损失的主要途径,泥沙吸附的DOC是地表径流过程DOC流失的主要的方式.壤中流、地表径流及侵蚀泥沙可溶性有机碳迁移年平均流失负荷分别为9.94、1.33及5.57 kg ha-l,三者呈壤中流＞泥沙＞地表径流的路径分配特点；地表径流与泥沙DOC迁移流失具有协同效益,可用方程y=0.069X+ 11.382进行描述.紫色土坡耕地径流中DOC含量可高达7.06mg L-1,径流DOC迁移可能加剧当地水环境的压力,也可能改变水体碳氮生物地球化学循环特点,从而增加长江上游和三峡库区水质恶化的风险.
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