黄土丘陵区侵蚀坡面CO2通量空间分异格局驱动机制

• 作者: 郝旺林 夏彬 许明祥
• 来源期刊: 中国环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: CO2通量 侵蚀坡面 有机碳水平 结构方程模型 驱动机制
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 碳排放控制|Carbon Emission Control
• 页码范围: 5875-5884
• 页数: 10页
• 分类号: X171.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-6923.2021.12.044

摘要

以黄土丘陵区不同有机碳水平的完整侵蚀坡面为对象,解析了 CO2通量的空间分异格局驱动因子及过程机制,并构建了 CO2通量的分段测算模型.结果表明:(1)侵蚀导致坡面土壤CO2通量的空间分异格局,具体表现为沉积区(S)＞对照区(CK)＞侵蚀区(E);有机碳水平的提高可以整体促进各部位CO2通量的增加.(2)侵蚀可导致土壤水分、容重和团聚体稳定性降低,引起土壤养分流失,降低细菌、真菌多样性;沉积则引起相反的现象.侵蚀/沉积过程对土壤温度的影响并不显著.有机碳水平的增加可以有效改善土壤颗粒、土壤水分,增加容重,抑制土壤养分的流失、增加细菌,降低真菌多样性.(3)结构方程模型解析了侵蚀部位、土壤温度、土壤水分、有机碳(SOC)、水溶性碳(DOC)、微生物碳(SMBC)、真菌多样性、细菌多样性对于CO2通量的多因素耦合驱动机制(R2=77％),明确了土壤温度、土壤水分、微生物碳为CO2通量的直接影响因子.在水热双因子模型的基础上,嵌入能够间接表征微生物活性和有效碳底物的C因子,分段(按照坡面侵蚀部位)建立T&M&C模型,可以较为准确地测算侵蚀坡面不同部位CO2通量(R2＞67％).