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土壤侵蚀是我国严重的环境问题之一,它不仅引起水土流失,造成土壤养分含量减少,导致土地生产力下降,使土地资源遭受严重破坏,而且由其引起的土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)迁移流失,对SOC固定和区域碳循环产生极大影响,进而改变全球气候状况。南方红壤丘陵区是水力侵蚀严重的地区,由土壤侵蚀造成的SOC迁移再分布是生态环境研究的热点问题。本研究通过在2 m(宽)×5 m(长)野外径流小区进行的模拟降雨试验获得数据,试验共设计6场降雨,翻耕4场降雨(100,80,40和30 mm/h),免耕2场降雨(80和30 mm/h),分析小区尺度水力侵蚀影响下径流、泥沙、SOC迁移流失特征及其相互之间的关系和降雨前后SOC坡面与剖面分布差异,以探究水力侵蚀对SOC迁移再分布的影响,同时结合坡面输沙模型与SOC流失计算理论对SOC流失过程进行模拟。研究结果表明:(1)模拟降雨后,表层SOC坡面分布格局发生了显著变化,坡中SOC含量减少,坡下SOC含量增加。同时,水力侵蚀改变SOC的剖面分布格局,SOC发生垂向迁移,表层0~20 cm SOC含量减少,深层20~40 cm SOC含量增加。雨强和耕作方式影响SOC的再分布,雨强越大,SOC再分布越显著。翻耕方式下SOC再分布比免耕方式下明显。(2)坡面产流过程对泥沙态有机碳流失过程具有明显影响,除大雨强条件下泥沙态有机碳流失速率在10~30 min呈现短时间峰值外,各径流小区泥沙态有机碳流失过程与坡面产流过程总体变化趋势基本一致,均表现为产流开始后,其流失率随降雨历时延长而增加,而后逐步趋于平稳,但坡面产流过程对径流有机碳流失过程无明显影响;坡面径流率大小影响SOC流失,坡面径流率变化能解释80%SOC流失的变化,坡面径流率与SOC流失呈线性正相关关系,且坡面径流率对泥沙态有机碳流失的影响比其对径流有机碳流失的影响更明显。泥沙态有机碳含量与泥沙流失量之间呈显著立方拟合关系(除大雨强翻耕与小雨强免耕);泥沙态有机碳流失量与泥沙流失量呈显著线性相关关系。(3)坡面SOC流失模型能够有效地应用于南方红壤丘陵区次降雨过程中坡面SOC流失的模拟中,且具有较好模拟效果,SOC流失率模拟平均误差在30%左右,决定系数在0.85以上;同时模拟结果表明泥沙和SOC流失过程在坡面径流侵蚀影响下呈现波动状态,表现为产流开始后10 min泥沙和SOC流失呈增加趋势,其后在波动中逐渐趋于平稳;通过比较翻耕和免耕条件坡面径流输沙和SOC流失模型,结果表明,翻耕导致的泥沙和SOC流失率大于免耕。