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红壤坡耕地地表径流和壤中流中可溶性有机碳的迁移特征

2020-07-07余小芳肖胜生徐铭泽房焕英

水土保持研究 2020年4期

余小芳, 肖胜生, 徐铭泽, 张 杰, 房焕英

(1.江西师范大学 地理与环境学院, 南昌 330022; 2.江西省水土保持科学研究院, 南昌 330029; 3.江西省土壤侵蚀与防治重点实验室, 南昌 330029; 4.江西农业大学 园林与艺术学院, 南昌 330045)

土壤有机碳库的相对稳定在维持碳素平衡和应对全球气候变化方面发挥着重要作用,同时有机碳也是土壤质量和耕地生产力的关键指标,因此土壤侵蚀与土壤有机碳的相互关系在全球范围内受到持续关注[1-3]。降雨—产流—产沙过程中有机碳的迁移主要通过地表径流、壤中流和泥沙3种途径。其中,地表径流和泥沙驱动下有机碳的迁移研究已趋于成熟,得到了相对明确的结论[3-5],而壤中流驱动下碳素的迁移研究尚处于探索阶段。随壤中流迁移的碳素主要是可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)。DOC测量的可溶性有机质(DOM)是土壤有机质的动态流动和高活性组分,DOC的流失以土壤和水为介质,迁移过程中会造成土壤有机碳库的损失,此外DOC可以吸附重金属和农药[6-7],加剧水环境的污染,影响水体质量。

国际上对耕地等主要生态系统DOC迁移研究较早,如Kindler[8]和Walmsley[9]等得到耕地中DOC迁移年通量值分别达到(4 800±1 300),(3 000±1 300) mg/m2,并且指出农业生态系统中可溶性碳的淋溶(包括可溶性有机碳DOC和可溶性无机碳DIC)占据25%的比例,需要引起更多重视[8]。国内以耕地为研究对象关于土壤侵蚀过程中DOC的迁移研究主要集中于紫色土,在区域上存在明显的不平衡,如Hua等[10]通过四川紫色土坡耕地径流小区连续3年(2010—2012年)的监测表明……

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