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【论文题目】The fate of carbon in check dam sediments

【发表期刊】Earth-Science Reviews

【期刊分区】中科院SCI一区top（IF=12.413）

【来源网站】https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103889

淤地坝是小型工程结构，它们在世界范围内用于水土保持、沟壑恢复、水文调节和粮食供应。被截留和掩埋在淤地坝中的侵蚀物质构成了一个重要的碳汇。然而，作为一个典型的沉积场地，尽管淤地坝在研究埋藏碳的循环过程和阐明正在进行的土壤侵蚀碳库/源争论中起着至关重要的作用，但关于淤地坝碳循环过程的系统信息相对来说知之甚少。本研究综述了淤地坝沉积泥沙碳的储量、来源、富集、分布、稳定性及其潜在机制。目前的研究发现，在淤地坝中储存了大量的碳（约1–30 Mg C km-2 yr-1），在较大尺度碳的滞留能力更多地依赖于影响沉积泥沙产生的因素和淤地坝的拦截效率，在较小尺度更多依赖于淤地坝拦截效率。稳定同位素、放射性碳、地球化学性质、生物标志物和光谱学方法已被证明在确定沉积泥沙碳的来源方面是可行的，但由于其固有的局限性只能在某些情况下使用。与来源土壤相比，沉积泥沙碳的富集和贫化都已被报道，这取决于土壤侵蚀类型、土地利用类型、沉积泥沙连通性和运输过程中碳的损失。沉积泥沙碳通常沿水流路径从拦河坝后部到前部增加，并垂直波动，这取决于沉积泥沙粘土层和砂层的分布。关于碳矿化和固碳的信息相对有限，现有研究表明，淤地坝沉积泥沙中的碳矿化降低，并促进碳固定潜力。鉴于沉积旋回在反映埋藏期、侵蚀强度和历史土地利用信息方面的特殊优势，进一步的研究应整合沉积泥沙剖面的碳稳定性以及土壤侵蚀和沉积信息。淤地坝沉积泥沙碳循环对气候变化和人为干扰（如变暖、溃坝、耕作和施肥）的响应，需要进一步研究。

该成果受国家自然科学基金、中国博士后科学基金等项目支持，已在地球科学领域—区TOP期刊《Earth-Science Reviews》发表。

图1  流域内的土壤侵蚀、运输和沉积过程（a）淤地坝沉积泥沙碳循环过程的关键机制（b）淤地坝沉积旋回的剖面分布（来自Wang et al.（2017c））（c）