细颗粒的选择性流失可能导致受吹蚀影响的沙质草原土壤碳库的耗竭

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Selective Loss of Fine Particles may Contribute to the Depletion of Soil Carbon Pools in Blowout-Affected Sandy Grasslands

　　

摘要

风蚀是沙地草原土壤退化的重要驱动力，其中风蚀坑广泛分布。然而，风蚀坑在地貌趋于稳定后，重组的土壤粒径分布是否继续影响土壤有机碳（SOC）及其各组分，目前仍不清楚。本研究考察了稳定化风蚀坑不同位置的土壤粒径特征及SOC各组分，并评估了它们与植被及土壤性质之间的关系。研究选取了锡林郭勒沙地草原的3个风蚀坑，在6个位置（前缘、迎风口、底部、背风口、堆积区和坡面）以及相邻未受影响的区域（UA）采集了0–5 cm、5–10 cm和10–20 cm深度的土壤样本。与UA相比，风蚀坑区域（BA）的土壤pH和容重（BD）显著更高，但粘粉粒含量及SOC及其各组分含量显著更低。位置差异解释了SOC各组分变化的27.70%~88.58%。SOC及其各组分与中值粒径、平均粒径、标准差和偏度呈显著的负幂律关系，而与峰度呈正相关关系。粘粉粒含量解释了粒径参数中最大比例的变化（39.50%）。体积分形维数与植被及土壤性质之间的关系较弱。路径分析表明，风蚀坑的形成可能通过减少植被输入、加剧细颗粒流失和增加容重来影响SOC。即使在地貌稳定化之后，风蚀坑仍保留显著的风成遗留效应，其特征为土壤粗化、SOC耗竭以及强烈的空间异质性。风蚀退化沙地草原的恢复应优先关注植被恢复、细颗粒保持和土壤结构改良。