黄土高原淤地坝分布广泛，碳储量巨大，其稳定性对定量评估区域碳源/碳汇功能意义重大。现有研究多认为淤地坝作为典型的沉积区，深层掩埋效应可有效固碳，但掩埋多深才有效？尤其考虑到在反复侵蚀沉积过程中，根据降雨事件大小以及泥沙颗粒的迁移沉降特征，泥沙颗粒旋回沉积可在沉积剖面形成多个不同粒级迥异的沉积层次结构，无法适用传统的通量梯度法估算CO₂在沉积剖面的生产和传输规律。
本研究通过土柱控制性试验，将相同质量的细沙 (< 0.5 mm)、粗沙(1 mm) 和水按照三种不同组合方式回填至12 cm高土柱，形成混合、薄层旋回和厚层旋回三种层次结构，模拟沉积土层典型旋回情景，并结合¹³C标记葡萄糖示踪方法，在各层次结构土柱顶部、中部和底部，分别添加低、中、高三种不同浓度的葡萄糖，20℃恒温培养10天，对比分析各层次结构土柱表观CO₂释放速率和δ¹³C日变化特征，以及培养前、后各层土壤δ¹³C，进而估算各层次结构各层激发效应，量化不同沉积层次结构下CO₂的生产与传输效率差异。
结果表明：1）相对于混合结构而言，薄层旋回和厚层旋回结构均可显著降低CO₂释放速率，降幅可达66.7%~70.8%；2）两种旋回层次结构下，CO₂的δ¹³C峰值均偏低，且存在1~2天延时，但其土壤δ¹³C则表明旋回层次结构的葡萄糖矿化强度更大；3）薄层旋回和厚层旋回结构的激发效应基本趋于正向(–4.8 ~ 4.3 μg C·g^–1)，但混合结构则明显呈现负激发效应(21.8 μg C·g^–1)；4）就不同层位而言，底部添加葡萄糖处理下表观CO₂的δ¹³C仅为顶部添加处理的1/12~1/3。
总体而言，沉积区浅层旋回沉积层次结构并不抑制有机碳矿化，但细密土层的低扩散率却可有效抑制CO₂在剖面内的传输效率。当沉积剖面存在< 0.5 mm颗粒组成的细密土层时，12 cm厚度便可有效抑制CO₂释放，而多个细密土层旋回沉积则可进一步降低CO₂的层间传输效率。未来研究应进一步明确表观CO₂释放速率与不同泥沙粒径和沉积厚度的定量关系，厘清不同侵蚀-沉积环境下，沉积区CO₂生产与传输的关键过程。

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