华南典型侵蚀区土壤有机碳流失机制模拟研究

郭太龙，谢金波，孔朝晖，廖义善，李俊杰，张思毅，李定强,

1. 广东省生态环境与土壤研究所，广东 广州 510650；2. 中国科学院广州分院、广东省科学院，广东 广州 510650；3. 广东省五华县水土保持试验推广站，广东 梅州514471

华南典型侵蚀区土壤有机碳流失机制模拟研究

郭太龙1，谢金波3，孔朝晖3，廖义善1，李俊杰1，张思毅1，李定强1,2*

1. 广东省生态环境与土壤研究所，广东 广州 510650；2. 中国科学院广州分院、广东省科学院，广东 广州 510650；3. 广东省五华县水土保持试验推广站，广东 梅州514471

土壤侵蚀条件下的碳流失问题是目前全球碳循环研究中的新点，也是土壤侵蚀基础性研究中的弱点。目前对于土壤侵蚀的研究多侧重于侵蚀造成养分流失及土地退化方面，关于土壤侵蚀对碳循环的影响研究较少。针对华南红壤侵蚀区的碳流失问题，采用室内人工模拟降雨的方法，探讨了华南典型侵蚀区两种土壤类型（林地、弃耕荒地）的有机碳流失过程，主要取得以下一些成果，（1）土壤有机碳的流失主要以侵蚀泥沙为载体，两种土壤（林地、弃耕荒地）坡面的泥沙有机碳含量均表现出随降雨历时逐渐减小的趋势，但雨强和坡度对侵蚀泥沙中有机碳含量的影响没有明显规律；林地土壤坡面的侵蚀泥沙中有机碳含量明显高于弃耕荒地土壤坡面的侵蚀泥沙中有机碳含量。（2）林地土壤的泥沙有机碳富集比大于弃耕荒地的泥沙有机碳富集比，林地土壤有机碳富集比变化范围为0.99～1.65，而弃耕荒地土壤有机碳富集比变化范围为0.86～1.07；林地土壤的有机碳流失率大于弃耕荒地的有机碳流失率。林地土壤的有机碳流失率变化范围为 1.6%～18.9%，弃耕荒地土壤的为2.2%～10.4%。土壤有机碳流失率随降雨雨强的增加而增大，坡度对土壤有机碳流失率的影响不显著。（3）土壤有机碳流失强度与侵蚀强度呈明显的线性正相关关系，试验条件下（不同地类土壤、雨强、坡度）土壤有机碳流失强度与侵蚀强度间的函数关系可表达为：y(SOC)=5.104x(Erosion)+0.036（r2=0.984）。

红壤；土壤侵蚀；土壤有机碳；碳流失；模拟降雨

土壤侵蚀条件下的碳流失问题是目前全球碳循环研究中的新点，也是土壤侵蚀基础性研究中的弱点。目前对于土壤侵蚀的研究多侧重于侵蚀造成养分流失及土地退化方面，关于土壤侵蚀对碳循环的影响研究较少。关于全球有机碳储量的估算，没有考虑土壤侵蚀对土壤有机碳的影响，土壤侵蚀对全球碳循环的影响机理还不清楚（Noordwijk et al.，1997；Gregorich，1998；Stallard，1998）。同时，土壤流失及再分布对陆地生态系统中碳储量的影响认识还不统一，有人认为侵蚀土壤更有利于碳的积累；也有人认为土壤侵蚀会造成土壤有机碳的消耗，不利于碳的积累，土壤侵蚀对陆地生态系统碳贮存产生负面影响（Anderson et al.，1986；Lai，2003）。可见深入探讨侵蚀条件下的碳循环问题必不可少。

广东地处华南红壤区中心腹地，每年由土壤侵蚀引发的土壤有机碳流失，相当于每年4.33百万吨的CO2排放量，土壤侵蚀引起的土壤有机碳流失问题严重。据广东省土壤有机碳库的统计研究资料（Zhang et al.，2008）表明，广东省土壤（1 m）有机碳储量为 1.25 Pg，其中表层土壤有机碳为 0.41 Pg。广东省土壤侵蚀面积约14200 km2，年土壤侵蚀量约为1×1011 kg（万洪富，2005），珠江流域泥沙输移比按0.39计算（李智广等，2006），该区表层土壤有机碳含量几何平均值为 11.8 g·kg-1，以此计算，广东省每年由土壤侵蚀引发的表层土壤有机碳流失量高达1.18×109 kg，相当于4.33百万吨的CO2排放量，其中，约有0.46×109 kg进入周边水体，0.72×109 kg在侵蚀区周边重新分配。可见研究华南红壤侵蚀区的土壤碳流失具有重要的现实意义。

华南红壤侵蚀区特殊的区域土壤及地球化学交互过程使的研究侵蚀作用对该区土壤有机碳流失的影响更具现实针对性。首先，华南红壤区是我国发生潜在水土流失危害的重点区域之一，红壤坡地的水土流失现象较为严重。华南红壤地区的气候温暖，雨量丰沛，降雨特点通常表现为强度大、历时长，暴雨或大暴雨事件频发，因此暴雨驱动因子影响作用更为显著（郭太龙等，2013）。其次，华南典型侵蚀区的红壤性土壤，通常富含铁氧化物等，这一性质会深刻影响着侵蚀区土壤碳流失及转化的物理、化学结合机制，由土壤侵蚀引发的土壤碳流失量越大，治理修复时的固碳潜力价值也更高（陆发熹，1988；刘安世，1993；Spaccini et al.，2001；Osher et al.，2003；周萍等，2009；贾松伟，2009）。可见研究华南典型侵蚀区的碳循环问题更具紧迫性、针对性。本文针对华南红壤侵蚀区的碳流失问题，利用人工装填均质土坡面，采用室内人工模拟降雨的方法研究了华南典型侵蚀区两种土壤类型（林地、弃耕荒地）的有机碳流失过程，这既可以深刻地揭示侵蚀过程中土壤碳流失的本质，也可在很大程度上反映实际情况，为华南地区的低碳环保措施的制定提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区背景

本研究选择广东省五华县源坑水小流域为华南典型侵蚀区进行研究。五华县水土保持试验推广站（E 115°37′26.5″，N 24°5′17.0″）卡口站所控制的源坑水小流域，源坑水属于乌陂河的二级支流，乌陂河全长 11.5 km，乌陂河流域总集雨面积 23.23 km2，水土流失面积13.14 km2；源坑水小流域面积4.3 km2，流域地处粤东花岗岩红壤丘陵风化区，水土流失以水蚀为主，主要有面蚀、沟蚀、崩岗侵蚀等类型，其中以崩岗侵蚀最为严重。至上世纪 80年代以来，五华县水土保持试验推广站在乌陂河流域内建立有1000 hm2的水保科研基地，3个典型示范点，5种不同治理模式样板，24个径流泥沙观测小区，7个雨量点，4个小型气象观测站，2个主河断面控制站。华南典型侵蚀区源坑水小流域的具体地理位置见图1。

图1 华南典型侵蚀区源坑水小流域地理位置及地形图Fig. 1 The geographic characteristics of Yu-Keng small watershed in erosion area of South China

1.2 供试土壤的理化性质

土壤采自广东省梅州市五华县五华水土保持综合示范区内，分为两种不同类型的土壤：林地（马尾松，次生林）和弃耕荒地（旱作，休闲2年）。采土深度50 cm，所采土壤经自然风干后，过10 mm孔筛以供室内模拟试验，测定其基本理化性质及土壤有机碳含量，详见表1。

表1 土壤的基本理化性质及有机碳含量Table 1 Physical and chemical properties and soil organic carbon content of tested soil

结合土壤基本理化性质测定结果，进一步分析两种供试土壤的组分性质，两种土壤各级粒径组分对比情况详见图2。从表1和图2可知，试验所用的两种土壤性质有较大的差异，林地土壤为砂质黏壤土，砂粒含量较大，其中砂粒以 1～2、0.5～1、0.05～0.25 mm为主体，分别占各级土壤颗粒的比例为13%、18%、12%，为砂质黏壤土；弃耕荒地土壤的粉粒含量较高，其中粉粒以0.002～0.02 mm颗粒为主，占各级土壤颗粒的比例为42%，为黏壤土。所采林地土壤的有机碳含量明显高于弃耕荒地，但是二者的pH值及可溶性有机碳的含量较为接近，差异不大。土壤有机碳主要随侵蚀泥沙迁移，林地土壤的有机碳含量明显高于弃耕荒地，表明两种土壤侵蚀模拟的土壤有机碳本底含量水平，林地大于弃耕荒地；两种土壤的可溶性有机碳含量相近，表明了侵蚀过程中随径流迁移的有机碳本底含量水平差异不大。

图2 两种供试土壤（林地、弃耕地）的颗粒组成对比分析Fig. 2 Soil particle physical character of two tested soils (forest land and abandoned land)

1.3 试验设计

土壤有机碳流失模拟试验是在广东省生态环境与土壤研究所红壤侵蚀动力学工程实验室进行的。试验配套可动式移动钢槽2台（自行研制，尺寸：长×宽×高＝2 m×0.5 m×0.5 m），土槽装土深度为0.5 m，集流桶若干（容积20 L，数量200个左右），电子天平等。试验设计3个水平的模拟雨强：90、180、270 mm·h-1；2个水平的坡度：10°、25°；共计模拟降雨 12场。主要测定的指标：径流量、泥沙量、径流中可溶性有机碳（DOC）、泥沙中有机碳、试验前、后剖面土壤水分及有机碳分布。径流量采用体积法量测，泥沙量采用烘干称重法测定，径流中有机碳含量采用碳自动分析仪测定，泥沙及剖面土壤中的有机碳含量采用 K2Cr2O7-H2SO4外加热氧化法测定。

模拟降雨操作如下，（1）初始含水状况：土壤初始含水量为 8%（质量含水量），其目的是为保证试验土壤水分含量均匀一致。用于试验的风干土壤的质量含水量约为5.2%，试验前一天喷撒一定量蒸馏水（水量根据控制的含水量 8%和现场实测含水量的差值进行计算）于土壤表面，然后在土壤表面覆盖一层塑料薄膜以防止水分蒸发，约 24 h后，均匀搅拌土壤，然后用于试验装土。（2）填土：首先槽底部铺设一层5 cm厚的细砂子，其上以 10 cm为间隔分层装土(土与砂子用一层粗棉纱布隔开)，为了便于分层（5层）装土，试验土槽侧壁先画出以10 cm为间隔的刻度线，装土容重控制在1.30 g·cm-3，再根据每层土槽的体积和控制的装土容重计算出每层所需装的土壤质量，将称好的土壤松散均匀的铺撒在试验土槽之内，用特制的底板留有微型透气孔的击实器轻轻的进行夯实，直到土壤击实面达到控制的间隔刻度线为止，然后用钢毛刷轻轻爪毛该层的击实面，以保证土层与土层之间良好接触而不产生分层效应，其后每层装土重复前述操作进行，值得注意的是最上面一层装好后不需要进行钢毛刷爪毛的步骤。（3）预处理：装土完毕后，将土槽调整到试验所需的坡度，放置约14 h后（制备好的土槽坡面用薄膜覆盖，防止水分蒸发或外来干扰）用于第二天的试验。每场试验前坡面进行30 mm·h-1的模拟降雨2 min，以保证各试验处理间坡面表层的水分状况基本一致。（4）模拟降雨：模拟降雨X型下喷式模拟降雨系统，有效降雨高度约为13.4 m，降雨方向为重力方向，降雨雨强分布均匀>90%，雨强利用雨量桶采用梅花布点法结合秒表进行量测。

2 结果与分析

2.1 两种土壤不同坡度雨强下的土壤侵蚀及有机碳流失特征分析

坡度和雨强是影响坡面土壤侵蚀的两个重要因子，尤其是雨强更是影响坡面侵蚀产流产沙的动力因子之一。图3所示，两种土壤（林地、弃耕荒地）不同坡度不同雨强下的径流量变化过程。本文中（图3、图4、图5、图6）图例说明，其中90、180、270代表雨强值。在同一坡度条件下，不论是林地亦或是弃耕荒地，径流量随降雨强度的增加而增大，弃耕荒地坡面的径流量大于林地坡面的径流量。图中径流量随降雨历时变化曲线的斜率值表征了降雨产流过程中的径流强度大小，径流强度变化规律类似于径流量，径流强度随降雨强度的增加而增大，弃耕荒地坡面的径流强度大于林地坡面的径流强度。这一现象也说明了荒地土壤比林地土壤更易产生地表径流，主要是由于荒地土壤的质地黏性更重，土壤的渗透性能较差，土壤结构较差最终所致。

2.1.1 径流特征分析

从坡度方面来看，在同一雨强条件下，林地或是弃耕荒地的径流量均表现出 25°坡面的径流量小于 10°坡面的径流量，出现这一现象的原因是，随着坡度增加，坡面接受降雨的垂直投影面积减小，有效降雨面积相应减少，坡面小区单位面积有效降雨量也相应减小所致，这一结果与相关研究（贾松伟，2009）类似。

图3 径流量变化过程Fig. 3 The runoff amount changes with simulated rainfall time

图4 侵蚀产沙量变化过程Fig. 4 The sediment load changes with simulated rainfall time

2.1.2 侵蚀产沙特征分析

两种土壤（林地、弃耕荒地）不同坡度不同雨强下的侵蚀产沙量变化过程如图4所示。坡面侵蚀过程中，侵蚀产沙的强度也是波动变化的，侵蚀发生的前期（0～10 min）波动过程比较剧烈，随着侵蚀的发生，曲线变化逐渐趋于稳定，侵蚀产沙量值逐渐趋于一个稳定值（10～60 min）（图4）。两种土壤类型坡面，模拟降雨强度对侵蚀产沙量的影响较为显著，侵蚀产沙量趋于稳定值随雨强的增加而增大；但是坡度改变对侵蚀产沙量的影响关系不明显。从两种土壤类型坡面对比来看，林地的侵蚀产沙量大于弃耕荒地的侵蚀产沙量，尤其是在陡坡25°、大雨强 270 mm·h-1条件下表现更为明显，60 min降雨过程中，林地坡面的侵蚀产沙量趋于稳定的值为0.153 kg·min-1，而荒地坡面的侵蚀产沙量趋于稳定的值仅为0.055 kg·min-1，这一现象表明，林地土壤比荒地土壤更容易侵蚀产沙，主要是由于林地土壤中有机质含量较高，土壤的团聚体或微团聚体含量较多，在坡面降雨的影响下，土壤的团聚体极易吸水分散破坏，也就容易被降雨击溅或径流冲刷携带所致。

2.1.3 土壤有机碳流失特征分析

土壤有机碳的流失会导致土壤质量的下降，进而影响土地的生产能力。侵蚀条件下土壤有机碳的流失主要有两种迁移途径：一是土壤中的可溶性有机碳（DOC）以溶解态的形式随侵蚀径流流失；另一种是土壤有机碳随侵蚀泥沙迁移流失。

（1）土壤有机碳随径流的迁移流失

图5 径流中可溶性有机碳（DOC）含量变化Fig. 5 The content of dissolved organic carbon in runoff changes with simulated rainfall time

图5所示，两种土壤（林地、弃耕荒地）不同坡度不同雨强下的径流中可溶性有机碳（DOC）含量的变化过程。径流中有机碳浓度随时间的变化过程有别于通常的N、P养分浓度随时间的变化过程，径流中N、P养分浓度的变化曲线通常为浓度衰减曲线（Ahjua，1982；Sharpley，1982），降雨产流初期N、P养分浓度骤然下降，浓度值相差近一个数量级，降雨中后期浓度趋于稳定值。两种土壤（林地、弃耕荒地）不同坡度不同雨强下的径流中可溶性有机碳（DOC）含量浓度的衰减规律表现为：降雨初期（0～5 min）径流中的DOC含量逐渐减小，但其量值区间变化范围不大，降雨中后期（5 min以后）径流中的DOC含量略有逐渐增加的趋势，且量值区间变化范围也不大。导致这一现象的原因可能是：坡地迁移物质自身的化学性质所决定的，养分元素N主要以溶解态形式存在于径流中，养分元素P主要以吸附态形式存在于侵蚀泥沙中，而土壤有机碳主要以固态颗粒或吸附态存在于侵蚀泥沙之中，不同的存在形态最终导致其径流浓度衰减曲线有较大差异。不同地类土壤（林地、弃耕荒地）间径流中的DOC含量变化差异不大；雨强和坡度因子对径流中的DOC含量影响规律也不明显。

（2）土壤有机碳随侵蚀泥沙的迁移流失

土壤有机碳的流失主要以侵蚀泥沙为载体（李光录等，1995；刘秉正等，1995；贾松伟等，2004），图6所示，两种土壤（林地、弃耕荒地）不同坡度不同雨强下的泥沙有机碳（SOC）含量的变化过程。两种土壤（林地、弃耕荒地）坡面的泥沙有机碳含量均表现出随降雨历时逐渐减小的趋势，但雨强和坡度对侵蚀泥沙中有机碳含量的影响规律不明显；林地土壤坡面的侵蚀泥沙中有机碳含量明显高于弃耕荒地土壤坡面的侵蚀泥沙中有机碳含量，这是由于林地土壤本底中有机碳含量就明显高于弃耕荒地，林地土壤本底中有机碳含量为6.03 g·kg-1，而荒地土壤本底中的有机碳含量仅为4.95 g·kg-1，坡面土壤本底有机碳含量水平差异所致。

图6 侵蚀泥沙中有机碳（SOC）含量变化Fig. 6 The content of soil organic carbon in sediment changes with simulated rainfall time

表2 泥沙有机碳的富集比及土壤有机碳流失率Table 2 The enrichment ratio and loss rate of soil organic carbon in sediment

2.2 侵蚀泥沙中土壤有机碳的富集及流失程度分析

2.2.1 泥沙中土壤有机碳的富集

由表2可知，林地土壤的泥沙有机碳富集比明显大于弃耕荒地的泥沙有机碳富集比，富集比大于1表明侵蚀泥沙中的有机碳产生了富集现象，林地土壤坡面的泥沙有机碳富集比变化范围为0.99～1.65，说明林地土壤降雨侵蚀后，泥沙中有机碳富集现象显著；弃耕荒地土壤坡面的泥沙有机碳富集比变化范围为0.86～1.07，说明林地土壤降雨侵蚀后，泥沙中有机碳接近富集或富集现象不是十分明显；雨强和坡度对泥沙有机碳的富集比影响规律不明显。土壤有机碳的流失虽然包含两种主要途径：随径流和泥沙，但是两种途径所占的作用比例却不同，由表2可知，各处理侵蚀过程中随泥沙流失的有机碳量约占总流失量的95%左右，仅有约5%左右的有机碳量随径流流失，表明侵蚀条件下土壤有机碳流失主要以侵蚀泥沙为载体，侵蚀泥沙的物理迁移特性会显著影响土壤有机碳的流失过程。林地土壤的有机碳流失率明显大于弃耕荒地的有机碳流失率，林地土壤的有机碳流失率变化范围为1.6%～18.9%，弃耕荒地土壤的有机碳流失率变化范围为2.2%～10.4%。土壤有机碳流失率随降雨雨强的增加而增大，坡度对土壤有机碳流失率的影响不显著。

2.2.2 土壤有机碳流失强度分析

土壤有机碳是陆地碳库的重要组成部分，侵蚀条件下土壤有机碳的流失会造成土壤质量下降，土地的生产能力下降，同时也会在一定程度上加剧全球变暖的趋势。全球土壤有机碳储量为1555 Pg，大约为大气中碳储量的2倍，并且主要分布于1 m以内的上层土体中（潘根兴等，2002）。我国陆地生态系统中土壤有机碳总量约为92.42 Pg（王绍强等，2000）。据国际碳循环计划组织（IPPC）的估计，土壤有机碳损失对全球大气CO2浓度升高的贡献率约为 30%～50%。损失的土壤有机碳约有50%～70%是由土壤侵蚀造成的。由此可见土壤侵蚀中的有机碳流失对于陆地生态系统和大气间的碳循环交换有着重要影响，在平衡全球CO2浓度、气候变暖等方面起着重大作用。

土壤有机碳的流失主要以侵蚀泥沙为载体，流失的土壤有机碳质量有近 95%左右是随侵蚀泥沙携带迁移（表 2），为此土壤有机碳的流失强度与土壤侵蚀强度间的关系也最为密切。图7所示，两种土壤（林地、弃耕荒地）不同坡度不同雨强下的土壤有机碳流失强度与侵蚀强度间的关系曲线。土壤有机碳流失强度与侵蚀强度呈明显的线性正相关关系，相关关系达0.98以上，试验条件下（不同地类土壤、雨强、坡度）土壤有机碳流失强度与侵蚀强度间的函数关系可表达为：y(SOC)=5.104x(Erosion)+0.036（r2=0.984）（图7）。由此也说明了土壤有机碳流失强度与侵蚀强度二者间的关系不受下垫面土壤类型、降雨、坡度等的影响，是由侵蚀强度主要决定的。侵蚀强度越大，则侵蚀区土壤的有机碳流失强度也越大。可见，保持水土、减少水土流失的措施或手段同样也会有效的降低土壤有机碳的流失，水土保持与固碳节能环保是辩证统一的。

图7 土壤有机碳流失强度与侵蚀强度的关系Fig. 7 The relationship between soil organic carbon loss rate and erosion rate

3 结论

本文通过不同雨强、坡度下红壤典型侵蚀区两种土壤的有机碳流失模拟试验，探讨了有机碳的流失机制，主要取得如下一些研究结果：

（1）径流中有机碳浓度随时间的变化过程有别于通常的N、P养分的浓度衰减过程，两种土壤（林地、弃耕荒地）不同坡度不同雨强下的径流中可溶性有机碳（DOC）含量浓度的衰减规律表现为：降雨初期（0～5 min）径流中的DOC含量逐渐减小，但其量值区间变化范围不大，降雨中后期（5 min以后）径流中的DOC含量略有逐渐增加的趋势，且量值区间变化范围也不大。

（2）土壤有机碳的流失主要以侵蚀泥沙为载体，两种土壤（林地、弃耕荒地）坡面的泥沙有机碳含量均表现出随降雨历时逐渐减小的趋势，但雨强和坡度对侵蚀泥沙中有机碳含量的影响规律不明显；林地土壤坡面的侵蚀泥沙中有机碳含量明显高于弃耕荒地土壤坡面的侵蚀泥沙中有机碳含量。

（3）林地土壤的泥沙有机碳富集比明显大于弃耕荒地的泥沙有机碳富集比。林地土壤降雨侵蚀后，泥沙中有机碳富集现象显著，有机碳富集比变化范围为0.99～1.65；弃耕荒地土壤降雨侵蚀后，泥沙中有机碳接近富集或富集现象不是十分明显，泥沙有机碳富集比变化范围为0.86～1.07。

（4）土壤有机碳的流失虽然包含两种主要途径：随径流和泥沙，但是两种途径所占的作用比例却不同。各处理侵蚀过程中随泥沙流失的有机碳量约占总流失量的95%左右，仅有约5%左右的有机碳量随径流流失。林地土壤的有机碳流失率明显大于弃耕荒地的有机碳流失率，林地土壤的有机碳流失率变化范围为 1.6%～18.9%，弃耕荒地土壤的有机碳流失率变化范围为 2.2%～10.4%。土壤有机碳流失率随降雨雨强的增加而增大，坡度对土壤有机碳流失率的影响不显著。

（5）土壤有机碳流失强度与侵蚀强度呈明显的线性正相关关系。两种土壤（林地、弃耕荒地）不同坡度、雨强下土壤有机碳流失强度与侵蚀强度间的函数关系可表达为：y(SOC)=5.104x(Erosion)+0.036（r2=0.984）。

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Experimental Study on Soil Organic Carbon Loss in Red Soil Erosion under Different Simulated Rainfall Intensity and Slope Gradient

GUO Tailong1, XIE Jinbo3, KONG Chaohui3, LIAO Yishan1, LI Junjie1, ZHANG Siyi1, LI Dingqiang1,2*
1. Guangdong Institute of Eco-environment and Soil Science，Guangdong Key Laboratory of Comprehensive Control of Agro-environment, Guangzhou 510650, China; 2. Guangzhou branch of Chinese Academy of Sciences, and Guangdong Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China; 3. Wuhua Soil and Water Conservation expanding Station of Guangdong Province, Meizhou 514471, China

Soil carbon loss in erosion is not only the one of new topics in global carbon cycle research, but also the key problem in soil physical study. Most previous studies focused on nutrient loss in soil erosion and land degeneration, but few attentions have been paid to soil carbon loss complaining with soil erosion. This study used simulated rainfall method to investigate the influences of soil type, rainfall intensity and slope gradient on soil organic carbon loss. The results showed that: (1) Soil organic carbon loss is major in losing with sediment and the content of soil organic carbon in sediment decrease with rainfall duration. There are no obvious relation between rainfall intensity and the content of soil organic carbon in sediment. The content of soil organic carbon in sediment from forest land treatment is greater than that from abandoned land treatment. (2) The enrichment ratio of soil organic carbon in sediment for forest land treatment is also higher than it for abandoned land treatment. For forest land treatment, the enrichment ratio of soil organic carbon in sediment ranges from 0.99 to 1.65. But for abandoned land treatment, it ranges from 0.86 to 1.07. The soil organic carbon loss rate of forest land treatment is greater than that abandoned land treatment. For forest land treatment it ranges from 1.6% to 18.9%, and 2.2% to 10.4% for abandoned land treatment. The soil organic carbon loss rate increases with rainfall intensity, but no obvious tendency can be found with increased slope gradient. And (3) there are lineally relationship between the soil organic carbon loss rate and soil erosion rate. The function of them under different soil type, rainfall intensity, and soil slope can be expressed as: y(SOC)=5.104x(Erosion)+0.036 (r2=0.984).

red soil; soil erosion; soil organic carbon; carbon loss; simulated rainfall

10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.08.002

X144；S157

A

1674-5906（2015）08-1266-08

郭太龙，谢金波，孔朝晖，廖义善，李俊杰，张思毅，李定强. 华南典型侵蚀区土壤有机碳流失机制模拟研究[J].生态环境学报, 2015, 24(8): 1266-1273.

GUO Tailong, XIE Jinbo, KONG Chaohui, LIAO Yishan, LI Junjie, ZHANG Siyi, LI Dingqiang. Experimental Study on Soil Organic Carbon Loss in Red Soil Erosion under Different Simulated Rainfall Intensity and Slope Gradient [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(8): 1266-1273.

广东省自然科学基金团队基金项目（S2012030006144）；国家自然科学基金项目（41171221）

郭太龙（1979年生），男，副研究员，博士，主要从事土壤侵蚀与非点源污染研究。E-mail: tlguo@soil.gd.cn *通信作者：李定强（1963年生），男，研究员，博士生导师。主要研究方向为水土保持与非点源污染。E-mail: dqli@soil.gd.cn

2014-12-15