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| 坡耕地黑土有机碳含量和活性组分的坡面分异规律与影响因素 |
| Spatial variations and determining factors of the quantity and labile components of soil organic carbon along the slope of Mollisols in Northeast China |
| 投稿时间：2025-02-15 修订日期：2025-04-30 |
| DOI： |
| 中文关键词: 东北黑土 土壤侵蚀 有机碳 溶解性有机碳 有机碳矿化 |
| 英文关键词: Mollisols in Northeast China Soil erosion Soil organic carbon Dissolved organic carbon Soil organic carbon mineralization |
| 基金项目:国家重点研发计划项目（2024YFD1500104）、中国科学院战略性先导科技专项（XDA28010302）、国家自然科学基金（42477327）和中国科学院青年创新促进会（2022313） |
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| 中文摘要: |
| 东北黑土多以坡耕地分布，侵蚀-沉积导致土壤有机碳（SOC）迁移再分布并损失，是黑土有机质退化的重要诱因；然而SOC含量和性质在坡面尺度上的分异规律与驱动因素并不清楚。本研究以典型黑土区坡耕地为研究对象，分析不同坡位表层（0~20 cm）和亚表层（20~40 cm）SOC及其活性组分含量，建立培养试验测定SOC矿化速率表征可分解性，进而揭示侵蚀-沉积过程中SOC含量和性质变化规律及其关键影响因素。结果表明，SOC含量沿坡位向下呈先降低后升高的V形趋势，在坡中处最低，坡下、坡趾显著高于坡上、坡中；从坡顶到坡中表层和亚表层SOC的降幅分别为31.4%和48.6%，而坡中到坡趾分别增加55.3%和219.4%。土壤易氧化有机碳（ROC）含量在坡面上的分异规律与SOC一致，且变化幅度更为显著。土壤溶解性有机碳（DOC）含量沿坡面也呈先降低后升高的规律，但是表层土壤DOC在坡趾并未显著回升；DOC/SOC沿坡位向下呈不断下降趋势。相反，DOC的芳香度特征值SUVA254沿坡面向下均呈先升高后降低的趋势，在坡中处最高。表层SOC可分解性是亚表层的11.1~17.5倍，均随坡位向下呈整体下降的趋势且在坡趾沉积处最低。SOC可分解性与硝态氮、有效磷、速效钾、DOC、ROC/SOC、DOC/SOC呈显著正相关，与容重、pH、Fe3+则呈显著负相关。随机森林模型表明，DOC含量是影响SOC可分解性最重要的因子。综上，在侵蚀外营力下坡耕地黑土有机碳含量和活性同步衰减，坡中是碳丢失的“热区”；而在下部沉积区SOC富集且可分解性低于侵蚀区，有利于土壤碳稳定。基于上述研究，建议在坡耕地土壤管理中重点加强坡上及坡中侵蚀区的碳流失阻控措施，同时对坡下及坡趾沉积区减少认为扰动，最大限度的避免有机碳损失。 |
| 英文摘要: |
| 本研究以东北典型水蚀区坡耕地为研究对象，通过野外采样和室内培养试验，分析了坡顶-坡上-坡中-坡下-坡趾不同坡位表层和亚表层SOC含量和活性的分布规律，探究了侵蚀-沉积对有机碳可分解性的影响及其关键因素，以期为侵蚀作用下坡耕地黑土有机碳衰减阻控与地力培育提供科学依据。 |
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