地球关键带Criti ca l Zone, CZO 由地球表层 的 各部分 及其多个 作用过程组成的一个 具有 动态变化 、空间异质性等特征 的 综合系统。 C ZO 控制 了 土壤发育过程 、 物质生物地球化学循环 过程 、 水文过程 ，调控 了 自然生境 供应经济社会发展所需资源。 C ZO 的生态水文 过程 、生物地球化学过程以及速率等将对地球表层 过程 变化 、生态 服务功能等至关重要。 CZO 中 物质迁移 、 转化与多过程 相互作用 是 CZO 研究的核心科学问题。 流域 水文过程是通过水分运移 使得物质在空间 的 分布 以及不同圈层 之间 迁移的动态过程。 因此，本 论文针对 大气降水 植被再分配（垂直方向）与 大气降水 径流过程 （水平方向 等 过程， 以黄土高原黄土丘陵沟壑区 羊圈沟 小 流域为 样地 ，通过 对小流域 水文气象因子 进行长历时定位监测 、 取样 分析 了 在垂直方向上 通过大气降水 中 可溶性有机碳（ Dissolved organic carbon DOC ）与可溶性无机碳 Dissolved inorganic carbon DIC 湿沉降 浓度 及沉降通量变化特征； 以及 穿透雨、树干径流量及其 DOC 浓度变化特征穿透雨与树干径流入渗过程中 DOC 迁移特征； 在水平方向上 分析小流域在 不同次降水条件下 水 文过程 中 可溶性有机碳 输移过程特征 及其影响因子。 所取得主要结论如下：
      （1) 2015 年 7 9 月羊圈沟小流域 降雨中 DOC 湿沉降浓度分别为 24.62 、 3.58和 1.01 mg L 1 。 DIC 湿沉降浓度分别为 4.30 、 10.52 和 5.89 mg L 1 。此外 DOC月沉降通量分别为 564 4 、 131.03 和 444.44 mg m 2 DIC 月 沉降 通量分别为 94.60 、385.03 和 259.16 mg m 2 。降水中 DOC 和 DIC 沉降浓度和通量变化可能是由于气溶胶来源、降雨特征和水汽来源路径 变化有关 。
      （2 ）刺槐 穿透雨量占林外降雨量的比例为 77.0 91.6%91.6%，平均 为 70.9% 。 相应的刺槐穿透雨水中 DOC 浓度为 12.54 43.96 mg/L ，穿透雨水中 DOC 富集系数为 1.11 4.00 ，平均为 2.17 。 同时树干径流量占林外降雨量的比例为 0.18 4.99%平均为2.54% 。 树干径流中 DOC 富集系数为 2.18 8.12 ，平均为 4.75 。 因此，刺槐 冠层 降水再分配对土壤水分净输入占林外降水量的比例为 51.4 92.7% 。同时，大气降水 经过植物冠层再分配的淋洗过程，穿透雨与树干径流中 DOC 含量均显著地增加。
      （3) 通过收集比较穿透雨与树干径流流经 表层 30cm 原状土后的土壤渗滤液 DOC 浓度。相比于穿透雨 DOC 浓度 ，其土壤渗滤液 DOC 浓度减少了 6.9 22.6%平均降低了 15.3% 。树干径流引起的土壤渗滤液 DOC 浓度 减少了 11.0 42.4%平均减低了 22.9% 。 树干径流与穿透雨 向 深层土壤运动过程中 DOC 迁移浓度及其组分分子量也发生改变 从而 造成了不同土层间 DOC 通量输入的差别。
（4) 201 6 年 6 9 月降水集中季不同次降水下径流过程中 DOC 浓度为5.14 13.00 mg L 1 。 DOC 浓度在径流量 较低的水文过程间差异较大，滞回分析表明降雨事件 DOC 浓度与径流量 呈非线性关系 且与流域水文连通性有关 。次降水径流 DOC 输移通量随径流 量增加而增加。结合水文气象因子分析表明在连续次降水下流 域径流 DOC 输移变化与流域当次降水条件和前期水文气象有关。
综上所述，大气降水中碳湿沉降 可能是 陆面生态系统 碳来源之一 。植被冠层对 降水再分配效应 可以显著改变碳湿沉降量及其向深层土壤迁移 特征 。流域径流过程中可溶性有机碳流失过程 均 受流域水文过程与土壤碳生物地球化学循环过程有关。