首页 > 分享 > 流域水力侵蚀碳汇效应对土壤碳流失的平衡作用

流域水力侵蚀碳汇效应对土壤碳流失的平衡作用

花匠小妙招
2025-10-30 03:59

流域水力侵蚀碳汇效应对土壤碳流失的平衡作用

关注

湖南师范大学李忠武教授团队耦合空间分布式泥沙输移模型与生物地球化学模型，定量估算了洞庭湖流域水力侵蚀驱动下土壤有机碳横向迁移和垂向通量。研究结果证实了流域尺度侵蚀的碳汇效应，为准确评估陆地生态系统碳汇提供了理论基础。

土壤有机碳（SOC）的来源与去向特征及数量不明朗引发了侵蚀的“源汇”作用争议。研究团队提出了在流域尺度完整模拟侵蚀驱动下SOC转移的过程模型。该模型估算了侵蚀引起的SOC从陆地向河流系统的横向传输，以及在侵蚀区、沉积区和泥沙输移过程中陆地-大气CO2通量。基于地形、气候、植被、土地利用数据和两次全国土壤普查资料，将该模型应用于洞庭湖流域，模拟了流域1980~2020年间侵蚀驱动下的土壤有机碳动态过程（图1）。

图1 流域侵蚀驱动下土壤有机碳动态示意图

研究结果表明，1980~2020年间洞庭湖流域年均土壤侵蚀模数为5.09t ha-1 a-1，呈先减后增的趋势；40年间流域平均产沙量为1.56×107t a-1，泥沙输移比约为0.12（图2）。水力侵蚀驱动下，仅有12%发生迁移的有机碳最终流入河流系统，其余均随泥沙在流域陆上沉积并被埋藏。

图2 1980~2020年间洞庭湖流域水力侵蚀驱动下土壤有机碳动态

水力侵蚀造成的土壤有机碳横向流失量在1980年为8.86×1011g C，2020年为1.50×1011g C，减少了83%。侵蚀过程中由于沉积泥沙的埋藏作用和土壤碳的动态置换，土壤有机碳垂向通量呈现5.54×1011g C a-1的净碳汇。40年间土壤有机碳横向流失量减少及侵蚀引起净碳汇量增加源于大规模生态恢复工程的实施和耕作方式的改良，其对于减少水土流失和提高土壤碳储量具有重要意义。

该研究揭示了流域尺度水力侵蚀是大气CO2碳汇的规律，明确了生态恢复工程对缓解侵蚀和增加碳汇的贡献，为提高陆地生态系统碳汇潜力提供理论和实践的支持。

免责声明：本内容来自腾讯平台创作者，不代表腾讯新闻或腾讯网的观点和立场。