沈 姣, 王小国, 马 晗

(1.中国科学院山地表生过程与生态调控重点实验室/中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 成都 610041; 2.中国科学院大学 北京 100049)

土壤是陆地生态系统中最大的有机碳库, 其微小的变化都会对全球碳循环产生重大影响, 农田土壤碳库作为其中最活跃的部分, 对全球气候变化起着重要作用[1]。农田土壤有机碳库是土壤有机碳输入和输出动态平衡的结果, 主要输入源包括植物残体和有机物料等, 输出主要包括土壤异养呼吸以及泥沙有机碳、可溶性有机碳(DOC)随径流迁移的水文过程等[2]。

目前有关土壤有机碳气态损失过程的研究较多,已经证明施肥作为重要的农业管理措施, 可以改变土壤有机质含量、土壤C/N、土壤团聚体结构以及土壤微生物群落结构等, 从而影响土壤CO2的释放过程[3]。陈涛等[4]的研究表明, 秸秆还田、有机肥配施氮磷钾肥的土壤CO2排放显著高于无肥处理土壤,并且土壤CO2排放量与土壤有机碳含量存在显著的相关性。与气态损失相比, 有机碳径流损失过程相对复杂, 除了在降雨过程中以泥沙结合态有机碳的形式随地表径流损失, 还可以以DOC的形式通过地表径流和壤中流迁移[5], 并且不同区域土壤有机碳径流损失过程不同。黄土高原地区坡度较大, 土壤颗粒中粉粒占主导地位, 水土流失严重, 研究表明泥沙承载的有机碳是该地区土壤有机碳坡面迁移的最主要途径[6]; 南方红壤地区的有机碳选择性迁移受降雨影响较大, 长时间均匀降雨时, 有机碳迁移以壤中流DOC为主, 突发型降雨时地表径流产流比例增加[7-8]。……