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红壤坡耕地侵蚀过程中土壤有机碳的选择性迁移*

【农业推广论文】土壤侵蚀作为一个重要的地表过程,可引起陆地碳的迁移,对土壤碳素平衡和陆地碳素循环产生很大的影响。土壤中有机碳的迁移及变化与土壤侵蚀及土壤矿化等生物学过程有关。研究表明,土壤有机碳的损失与水土流失之间存在密切的关系[1]。然而,土壤有机碳的迁移行为因研究尺度不同可有很大的差异;而不同有机碳稳定性的差异使有机碳在地表的迁移过程变得错综复杂。目前对侵蚀过程中碳的动态变化还了解不多[2],特别是有关对土壤有机碳的侵蚀流失方式和被侵蚀有机碳作为大气CO2的源或汇等方面知之甚少。Beyer等(1993)报道[3],在侵蚀迁移和沉积过程中,侵蚀土壤中有70%~80%的有机质将被矿化,而Jacinthe和Lal(2001)研究认为,仅20%左右的运移有机质被矿化[4]。侵蚀物质中有机碳遭受分解或迁移取决于相关有机碳的类型和化学形态及相应的保护机制[1],在热带地区,与矿物形成复合体对有机碳的稳定性尤为重要[5]。土壤有机碳是由不同化学特性的有机物质组成的连续体,其不仅包括易发生生物降解的颗粒态有机碳(POC),也包括了对微生物有强抗性的黑碳[6],还包括了经一定腐殖化过程形成的腐殖质。为了了解不同类型有机碳在水土流失过程中的变化和流失差异性,本文采用微径流小区(基本上可反映降雨过程中土壤物质脱离原地的状况)和集水小区(涉及土壤脱离、迁移、沉积等过程)等2种观察尺度,研究了侵蚀物中颗粒态有机碳、黑碳和腐殖质碳在水土流失过程中的变化。
1 材料与方法
研究区位于浙江省绍兴县西部低丘区,区内年均温度16.7℃,年降雨量约为1 450 mm,降水主要分布在4-10月,对土壤具有较强的侵蚀力。研究选择的泥页岩低丘坡地的坡度在16~34°之间,海拔高度在27~78m之间,为农业用地,农用时间在30 a以上,总面积为9.67 hm2。试验前该坡地利用方式主要为旱地(约占30%)、3~5年龄果园(约占45%)和抛荒地(约占25%)。该区有长期施用农家肥(包括炭灰和草灰)的习惯,土壤中具有较高水平的黑碳。研究在区内选择了8个集水小区(表1),每个集水区
 
 
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