全球侵蚀诱导土壤碳迁移的格局与驱动机制：有机碳与无机碳的差异化响应

本研究针对土壤侵蚀对全球碳循环的影响机制不明问题，通过整合RUSLE模型与土壤碳数据，首次量化了全球土壤有机碳(SOC)和无机碳(SIC)的迁移通量（SIC 107.1 Tg C yr?1 ，SOC 898.4 Tg C yr?1 ），揭示了地形与农业活动是主要驱动因素，为全球碳预算评估和土地管理提供科学依据。

　　

土壤作为陆地生态系统中最大的碳库，其碳动态对全球气候变化具有深远影响。土壤碳包含有机碳（SOC，来自动植物残体分解）和无机碳（SIC，以碳酸盐形式存在），两者储量分别达1200-1600 Pg和700-1700 Pg（0-100 cm深度）。然而，土壤侵蚀这一自然过程正因气候变化和人类活动加剧，每年导致大量碳的横向迁移。过去研究多聚焦SOC，而SIC因其"稳定性"长期被忽视，尤其在占全球41%面积的干旱区，SIC占比高达90%。这种认知缺口使得全球碳收支评估存在偏差，也阻碍了针对土壤碳流失的有效干预策略制定。

为填补这一空白，中国的研究团队在《Geography and Sustainability》发表研究，首次系统量化了全球尺度下侵蚀诱导的SOC和SIC迁移通量，并解析其驱动机制。研究整合了SoilGrids的SOC数据、自建全球SIC数据库及RUSLE（Revised Universal Soil Loss Equation）侵蚀模型，通过Boosted Regression Trees（BRT）模型分析地形、气候、土地利用等因素的相对贡献。

关键技术方法
研究采用多源数据融合方法：1）基于WoSIS土壤剖面和文献数据构建0-30 cm深度的全球SIC栅格图；2）利用RUSLE模型计算土壤侵蚀速率，其因子包括降雨侵蚀力（R）、土壤可蚀性（K）、坡度坡长（LS）、植被覆盖（C）和水土保持措施（P）；3）通过富集率（ER）校正碳迁移量，SOC和SIC的ER中值分别为0.855和1.003；4）采用BRT模型和多元回归解析驱动因素的贡献度。

研究结果

3.1 全球土壤碳迁移格局
全球SIC和SOC年迁移量分别为107.1 Tg C和898.4 Tg C。中国是碳迁移最严重的国家（总量137.4 Tg C yr^?1
），其中SIC迁移集中在印度、中国东南部等农业区及干旱带（如澳大利亚），SOC迁移则高发于东南亚、美国东部等湿润区。发展中国家因农业扩张成为热点区，如印度SIC迁移达10.1 Tg C yr^?1
。

3.2 干旱梯度与生物群系的影响
SIC迁移随干旱度递增（超干旱区3.52 g C m^?2
yr^?1
），SOC则相反（湿润区0.89 g C m^?2
yr^?1
）。农田的SIC迁移量是森林的2.41倍，SOC迁移量高0.65倍，凸显农业活动的负面效应。土壤类型中，Andisol和Vertisol的碳迁移最显著。

3.3 地形与土地利用的主导作用
BRT分析显示，坡度坡长（LS）和植被管理（C）对碳迁移的合计贡献超80%。LS因子对SIC迁移的贡献（46%）高于SOC（41%），而C因子反之。非线性响应表明：当C因子>0.45时（如保护性农业），碳迁移显著降低；降雨侵蚀力（R）的正效应在极端事件中尤为突出。

讨论与意义
该研究揭示了侵蚀驱动的碳迁移存在"选择性"：SIC因矿物颗粒特性在沉积区富集（ER>1），SOC则因优先流失而贫化（ER<1）。这一发现挑战了传统碳模型假设，提示需在全球碳预算中纳入ER校正。研究还指出，发展中国家亟需推广保护性农业（如等高耕作）以缓解碳流失，而干旱区SIC动态应成为未来重点。

局限性在于静态数据未反映动态过程，未来需结合时序遥感与机器学习提升预测精度。论文首次将SIC纳入全球侵蚀碳评估框架，为《巴黎协定》的碳中和目标提供了土壤维度的科学支撑，也为土地退化零增长（LDN）目标的实现指明了管理路径。