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土壤侵蚀是危及人类生存与发展的重要环境问题之一,侵蚀—沉积引起的土壤碳动态变化对全球碳循环及气候变化具有重要影响。在过去几十年,国内外学者针对侵蚀过程中土壤有机碳的动态变化开展了大量研究,但侵蚀影响下土壤无机碳库的变化特征及其影响机制仍缺乏深入认知。黄土高原土壤侵蚀严重,修建的大量淤地坝为研究侵蚀—沉积环境提供良好载体;同时,该区域处于干旱半干旱地区,土壤无机碳库储量与固碳潜力均高于有机碳库。因此,明确黄土高原侵蚀与沉积环境下土壤无机碳组分特征,进一步研究侵蚀—沉积驱动下土壤有机碳动态变化及其对无机碳的影响,对于揭示土壤侵蚀在全球碳循环中的作用以及提升土壤碳汇能力具有重要意义。本研究以黄土高原及其中3个典型小流域（长梁、罗玉沟和沙雁沟流域）为研究对象,结合野外调查、样品采集、原位监测与稳定碳同位素等技术手段,采用多元逐步回归、通径分析、偏最小二乘回归等方法,围绕侵蚀与沉积环境对土壤有机碳与无机碳动态的影响机制,分析不同研究尺度（黄土高原—典型流域—土壤团聚体）侵蚀和沉积环境下土壤有机碳与无机碳分布特征,探讨侵蚀—沉积作用对有机碳矿化及其温度敏感性(Q10)的影响,揭示侵蚀沉积驱动下土壤无机碳的组成特征及其影响因素,系统研究了土壤有机碳与无机碳的动态变化及有机碳对无机碳的调控作用。主要结论如下:（1）侵蚀和沉积环境下土壤有机碳与无机碳分布特征差异显著,有机碳与无机碳的关系发生转变。结果表明,黄土高原沉积区土壤（0～25 cm）有机碳和无机碳含量相比于侵蚀区分别增加了24.4%和15.4%。沉积区土壤有机碳与无机碳含量随深度均呈现降低趋势（0～600 cm）,但在更深层次土壤中,无机碳含量表现出增加的趋势（1000 cm以下）。泥沙的搬运和沉积显著增加了沉积区土壤黏粉粒级团聚体含量,降低了大团聚体的含量。而沉积剖面400 cm以下深度,黏粉粒级团聚体含量降低,大团聚体占比增加。团聚体有机碳与无机碳浓度均呈现大团聚体＞黏粉粒级团聚体＞微团聚体的趋势。不同粒级团聚体土壤有机碳/无机碳含量更多取决于该粒级团聚体质量分数。此外,土壤有机碳—无机碳关系结果表明,侵蚀区表层土壤（0～25 cm）,无机碳与有机碳呈显著的负相关关系（R~2=0.25,P＜0.01）。然而,在沉积区100 cm以下土层,无机碳与有机碳呈显著正相关关系（P＜0.05）。但是当沉积深度由0～600 cm扩展至0～1600 cm时,无机碳与有机碳的正相关关系不具有显著性意义（P＞0.05）。侵蚀泥沙的运移和沉积导致土壤有机碳与无机碳的关系从侵蚀区的负相关转变为深层沉积土壤中的正相关。偏最小二乘回归分析发现,土壤有机碳对预测沉积区土壤无机碳具有重要作用（VIP＞1）,这表明半干旱地区沉积条件下增加土壤有机碳有助于提高无机碳的累积速率。（2）侵蚀和沉积环境下有机碳矿化及其温度敏感性的调控机制不同。研究发现泥沙沉积导致土壤有机碳、总氮、重组有机碳和可溶性有机氮分别降低了20.0%、26.7%、20.1%和49.1%。由于侵蚀过程溶解氮的损失加速和轻组有机质的选择性运输,沉积区土壤碳氮比与有机碳中活性有机碳的占比更高。土壤温度是有机碳矿化时间变化的主要解释因子。侵蚀区和沉积区的平均有机碳矿化速率分别为2.18μmol m-2 s-1和2.89μmol m-2 s-1,侵蚀和沉积区的平均Q10分别为2.49和3.38。多元逐步回归分析表明,土壤有机碳与全氮的比值（SOC:TN）和轻组有机碳共解释了有机碳矿化48.9%的变异;有机碳矿化温度敏感性的主要控制因子是可溶性有机碳:可溶性有机氮（DOC:DON,34.6%）、土壤温度（17.0%）和可溶性有机碳（10.0%）。研究指出碳氮比和土壤有机碳中活性有机碳占比在调节有机碳矿化及其温度敏感性方面发挥着关键作用,并且泥沙沉积诱导的土壤碳氮比增加有助于促进表层土壤有机碳矿化及其温度敏感性。（3）侵蚀和沉积驱动下土壤无机碳组成及影响机制不同。结果表明,侵蚀和沉积区土壤次生碳酸盐占比均大于45.0%,且次生碳酸盐含量与无机碳呈极显著正向线性关系（R~2=0.78,P＜0.01）。沉积剖面中土壤无机碳与次生碳酸盐含量随深度先降低（0～500 cm）后增加（500～1600 cm）。各侵蚀区大气源次生碳酸盐占比均大于生物源次生碳酸盐。沉积区土壤生物源次生碳酸盐的占比显著高于各侵蚀区,而大气源次生碳酸盐的占比则显著低于各侵蚀区（P＜0.05）。多元逐步回归和通径分析结果表明,钙离子对各种形式次生碳酸盐的直接正向效应最强。生物源次生碳酸盐的主要控制因子是钙离子（43.4%）、土壤有机碳（11.9%）和黏粒（3.4%）,其在一定程度上可以反映有机碳向无机碳迁移转化的规律。综上所述,沉积区土壤碳氮比的提升增加了表层土壤有机碳的矿化速率,但深层土壤有机碳矿化生成的CO2是次生碳酸盐形成的主要碳来源。侵蚀—沉积环境有机碳与无机碳的动态变化使得二者关系从侵蚀区的负相关转变为沉积区深层土壤的正相关,说明干旱半干旱地区沉积条件下增加土壤有机碳含量可以通过促进次生碳酸盐的形成,增加无机碳库储量。研究结果对理解土壤侵蚀相关的碳汇/碳源问题具有重要意义,同时可为实现碳中和目标提供理论支撑。