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本期推送以西北农林科技大学水土保持科学与工程学院杨明义研究员为通讯作者，博士生刘颖为第一作者于2024年发表在《Catena》上题为“Using the check dam deposit for an individual event to document the sources and erosional loss of sediment-associated organic carbon from a small catchment on the Chinese Loess Plateau”的研究论文。
该研究基于封子沟小流域采集的89个源地样品和24个沉积泥沙样品，结合复合指纹识别技术和多元统计分析，明确封子沟小流域泥沙有机碳及其组分来源，探讨输移过程中有机碳及其组分的损失，揭示土壤侵蚀对碳循环的影响。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108444
一、摘要
二、主要结果
1.次降雨产沙量
基于坝地沉积区24个沉积泥沙采样点，2020年8月4日次降雨坝地沉积区沉积泥沙厚度分布相对均匀，主要受到两条支沟的影响。次降雨总产沙量为1304±48t。
图1 2020年8月4日次降雨坝地沉积泥厚度的空间变化
2.潜在泥沙源地相对贡献率
基于<2000μm和<63μm两种粒径，沟间地、沟坡和沟壁对24个目标沉积泥沙样品的相对贡献相似，无显著差异(p<0.05)。结合指纹因子正确判别率和MAF值得到<2000μm粒径部分能够提供相对准确的泥沙源地贡献率结果。沟壁为主要的泥沙源地，其次是沟间地，而沟坡的贡献非常有限。潜在泥沙源地相对贡献率在坝地沉积区分布相对均匀。
图2 不同粒径范围沟间地、沟坡和沟壁对24个沉积泥沙样品的相对贡献率
图3 2020年8月4日次降雨潜在泥沙源地对坝地沉积泥沙相对贡献率的空间分布
3.潜在泥沙源地和淤积沉积泥沙中有机碳及其组分的含量
总有机碳及其组分(POC和MOC)含量均呈现沟坡>沟间地>坝地沉积泥沙>沟壁。坝地沉积泥沙总有机碳及其组分含量在坝地沉积区分布相对均匀。
图4 2020年8月4日次降雨坝地沉积泥沙有机碳及其组分的空间分布
4.估算次降雨输移过程中有机碳组分的损失
2020年8月4日次降雨侵蚀调动总有机碳为2.94±0.26t，其中10.2±1.2%总有机碳在输移沉积过程中分解损失，而89.8±8.6%在淤地坝内沉积。据估计输移过程中TOC的总损失为0.30±0.02t，其中POC组分为0.26±0.02t，MOC组分为0.04±0.02t。沟间地对泥沙TOC贡献最大，与沟壁共同构成主要TOC源。泥沙POC的主要贡献者是沟间地，而沟壁是泥沙MOC的主要贡献者。
图5 封子沟流域2020年8月4日次降雨总有机碳（a）及其组分(b, c) 的输移损失（95%置信水平下值±约2个标准误差）；S表示三个潜在泥沙源地侵蚀所动员的总有机碳或其组分的量，式中：I为沟间地，G为沟坡，W为沟壁；D为总有机碳及其组分沉积在淤积坝的量；L是总有机碳及其组分的输移损失。
该研究由国家自然科学基金项目(No.42177340)和中央高校基本科研业务费专项资金(No.2023HHZX001)资助。
THE END
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