水土流失在造成生态退化、面源污染的同时，还会引发CO2吸收-排放通量，进而影响全球碳循环的过程和气候变化的进程。围绕该问题，以往构建了计算模型，将土层划分为缓性碳库和惰性碳库模拟水土流失引发的CO2通量。然而，由于土壤有机碳矿化速率沿土层深度方向不断衰减，简单的双土层模型估算CO2通量的不确定性较大。鉴于此，本项目提出了全剖面一体化土壤碳库模型，实现了对各种尺度下流域碳通量的精确评估，并基于此研究了富集效应对碳通量的影响；采用2010年以来的土壤数据、气候数据、有机碳输入和周转数据，评估了全国水土流失和有机碳净流失的重点区域；研究了气候因子和人类活动因子对水、沙、碳通量的影响，最后明确了各类水土保持措施对水土流失-碳通量双目标调控的效用。 研究表明，全剖面一体化土壤碳库模型可以更精确地模拟水土流失过程中产生的CO2通量；富集效应造成的有机碳垂向分布不断均化造成了CO2通量的显著下降；2010年以来，中国的水土流失强度整体上在中度以下，但辽西丘陵区、鲁西南低山丘陵区，以及长江上游区域的土壤侵蚀仍较为严重，黄土高原的侵蚀强度则明显下降；综合考虑CO2吸收强度，发现长江上游区域亦是有机碳净流失控制的重点区域；气候因子和人类活动因子对水、沙、碳通量均有重要影响，其中，长江流域和黄河流域的人类活动对径流均化效应的贡献较大，珠江流域中气候因子占主导；径流均化和人类活动则进一步导致了输沙量的显著减少；部分区域降雨的集中化分布同时增加了水土流失量和土壤有机碳净流失量；梯田和等高耕作可以减少50-80%的水土流失量，减少53-82%的有机碳净流失量；保护性耕作措施和免耕可以减少50-70%的水土流失量，减少34-55%的有机碳净流失量。