[目的]淤地坝以直接拦截泥沙的方式治理水土流失,显著改变了土壤有机碳(SOC)的横向迁移过程。分析淤地坝坝地内SOC的空间分布特征及流域土地利用对坝地浅土层(0—200cm)内SOC分布的影响,为淤地坝建设与流域生态环境协同发展提供科学依据。[方法]以岔巴沟流域内3个土地利用类型差异较大(草地、坡耕地、梯田面积占比不同)的小流域为对象,采用遥感解译、野外采样与室内测试相结合的方法,研究坝地SOC空间分布特征及坝地表土层SOC对土地利用的响应关系。[结果](1)在垂直方向上,SOC在表层土(0—20cm)含量最高,并随土层深度增加快速降低,深层SOC含量变化较小,在3.5g/kg上下浮动;(2)在顺水流方向上,因土壤侵蚀沉积特征等影响,SOC在坝地中、后段含量较高;在平行坝体方向上,两侧含量较高。(3)流域内梯田占比较高的B淤地坝,坝地SOC均值(4.4g/kg)显著高于A淤地坝坝地(3.9g/kg)和C淤地坝坝地(3.5g/kg)。(4)流域内梯田的SOC最高,同时梯田建设影响了侵蚀泥沙的土壤粒径,从而使得流域内梯田占比与坝地表土层SOC呈显著正相关关系。草地表层SOC碳含量较低,使得坝地地表SOC含量与草地呈负相关关系。坡耕地SOC密度与坝地地表的SOC含量呈正相关关系,但由于坡耕地面积较小,其占比与坝地地表SOC无明显相关性。[结论]受土壤侵蚀、SOC来源和矿化特征影响,坝地表层土SOC最高,随土层深度增加快速降低并趋于稳定。梯田地类内的高SOC含量水平及较细颗粒的侵蚀土粒特征,导致了梯田占比最高的B淤地坝坝地内SOC含量最高。本研究揭示了黄土丘陵沟壑区坝控流域内的梯田建设对淤地坝坝地SOC的正向响应,梯田及淤地坝不仅能够减少流域内的水土流失,同时还能够显著提高流域内土壤有机碳水平,改善流域微环境。
