黄土高原陡坡植被覆盖对径流-泥沙-有机碳流失的抑制效应及碳汇稳定机制

针对黄土高原沟坡区侵蚀与土壤有机碳流失关系不明的问题，研究人员通过原位降雨实验发现：植被覆盖度（35%-65%为侵蚀阈值）显著降低泥沙输移能力，75%-90%高覆盖度控沙需付出1.69-1.71倍径流代价；总有机碳流失量（TOC）减少66.9%-99.9%，其中沉积态有机碳（SOC）占比87.5%-99.6%，植被对SOC截留率（67.2%-96.2%）远高于溶解态（DOC）。该研究为黄河减沙和碳汇稳定提供科学依据。

　　

在黄土高原沟道陡坡区，植被覆盖如何影响侵蚀与土壤有机碳（SOC）流失的关联机制尚未完全阐明。通过原位降雨模拟实验，研究人员在五种草本覆盖度的样地上发现：植被覆盖改变了径流与泥沙的线性关系，拟合线斜率随覆盖度增加而降低，表明植被削弱了水流的输沙能力。高覆盖度（75%-90%）控沙的径流代价是中等覆盖度（50%）的1.69-1.71倍。侵蚀的植被覆盖阈值（低阈35%，高阈65%）低于径流阈值（低阈40%，高阈75%）。

植被使总有机碳流失量（TOC）锐减66.9%-99.9%。径流/侵蚀与有机碳流失间存在显著幂函数关系（R² > 0.95, p < 0.05），植被主要通过抑制侵蚀减少碳流失。其对沉积态有机碳（SOC）的拦截效率（67.2%-96.2%）远超溶解态（DOC）（1.56%-75.5%）。尽管SOC占TOC的87.5%-99.6%，但高覆盖度会降低该比例。这项研究揭示了植被调控水土-碳耦合过程的新机制，为黄河泥沙治理和陆地碳汇功能维持提供了理论支撑。