近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业清洁流域创新团队揭示了侵蚀坡地有机碳源/汇格局的形成机制，量化评估了不同耕作措施对碳循环的调控效应。相关成果发表于土壤学国际期刊《Catena》上。

东北典型黑土缓坡耕地侵蚀坡地碳循环机制示意图

东北黑土区是我国重要的商品粮基地和生态碳库，贡献全国粮食总产的33%以上。然而，长期高强度耕作与水力侵蚀导致黑土退化、肥力下降，土壤有机碳持续流失，严重威胁区域粮食安全与“双碳”目标的实现。

本研究聚焦侵蚀驱动下有机碳流失与固存的竞争平衡，揭示微生物代谢效率与矿物保护的垂向分层特征：坡上活性颗粒有机碳优先流失导致碳利用效率下降，坡下细颗粒沉积富集矿物结合态有机碳形成碳汇；表土层以微生物调控为主，亚土层以矿物保护为核心，碳垂向迁移可部分抵消表层碳释放。结合 ¹³⁷Cs 同位素示踪与小波分析发现，横坡垄作较顺坡垄作侵蚀速率降低 30.7%，其通过改变微地形拦截径流、减少有机碳迁移，提升土壤固碳能力。研究阐明了物理迁移—微生物代谢—矿物保护的协同调控机制，可为黑土区固碳减排与耕作优化提供科学依据。

该研究获中国农业科学院创新工程、国家自然科学基金等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2026.109951