????退耕還林工程是中國(guó)規(guī)模最大的生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目,準(zhǔn)確定量評(píng)估退耕還林工程的生態(tài)效益具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。截止2020年,我國(guó)退耕還林面積已經(jīng)達(dá)到了34.30×106 ha。研究表明,退耕還林工程能夠有效地減少?gòu)搅?、土壤侵蝕和土壤退化,并增加植被覆蓋,但目前關(guān)于植被恢復(fù)過程中土壤侵蝕與土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量耦合變化規(guī)律尚不清楚。
????137Cs、210Pbex作為上世紀(jì)90年代才開始廣泛運(yùn)用于土壤侵蝕速率估算的新技術(shù),具有準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性較好、成本較低的優(yōu)勢(shì),在世界范圍逐漸得到廣泛使用,但目前國(guó)際通用單一核素轉(zhuǎn)換模型均不適用于退耕驅(qū)動(dòng)土地利用變化坡地土壤侵蝕速率估算。針對(duì)這一問題,成都山地所蘇正安研究團(tuán)隊(duì)采用137Cs和210Pbex雙核素示蹤技術(shù),基于Su等(2021)提出的137Cs和修訂的210Pbex雙核素質(zhì)量平衡模型,研究了川中丘陵區(qū)不同退耕還林年限樣地的土壤137Cs、210Pbex和有機(jī)碳的剖面變化規(guī)律,查明了退耕還林驅(qū)動(dòng)土壤侵蝕變化對(duì)土壤有機(jī)碳順坡遷移過程變化。
????研究表明,退耕還林工程顯著降低了土壤侵蝕速率,增加了土壤有機(jī)碳含量。與耕地相比,1999年和1972年退耕還林樣地的土壤流失厚度分別減少了325%和255%。137Cs和修訂的210Pbex雙核素質(zhì)量平衡模型模型估算結(jié)果表明,1999年和1972年退耕還林樣地土壤侵蝕速率分別由65.33下降為-25.18 Mg ha-1 yr-1和18.83下降為-138.74 Mg ha-1 yr-1。1999年和1972年退耕還林樣地土壤有機(jī)碳密度分別比耕地高14.83 %和36.84 %。值得注意的是,137Cs、210Pbex和SOC面積濃度之間的相關(guān)性不強(qiáng),這可能與土壤侵蝕過程中SOC的遷移和輸入的耦合效應(yīng)有關(guān)。
????該研究定量評(píng)估了川中丘陵紫色土區(qū)退耕還林工程對(duì)土壤侵蝕和有機(jī)碳儲(chǔ)量變化的影響,為科學(xué)定量評(píng)估退耕還林的生態(tài)效益,制定合理區(qū)域植被恢復(fù)措施提供科學(xué)依據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表在TOP期刊Catena上。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金(42277338)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2023YFD1901203)和第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究(2019QZKK0307)的資助。
退耕還林前后不同樣地的土壤侵蝕厚度:a)耕地;b)1999年退耕還林樣地;c)1972年退耕還林樣地
退耕還林對(duì)土壤再分布速率的影響
不同樣地中137Cs、210Pbex與SOC的關(guān)系:a)耕地;b)1999年退耕還林樣地;c)1972年退耕還林樣地