东北黑土区由于高强度无休机械耕作与坡面侵蚀的共同作用加速了黑土有机碳(SOC)迁移和损耗,黑土质量退化潜在威胁区域生态环境安全和国家粮食安全。以典型黑土区不同开垦年限(30 a、40 a、60 a)坡耕地为研究对象,基于Stewart物理-化学联合分组方法,首先,量化了坡耕地侵蚀区和沉积区不同稳定机制碳库(未受保护、物理保护、化学保护、生物化学保护)的储量和空间分布特征;其次,通过量化侵蚀-沉积区有机碳密度、碳饱和水平估算了侵蚀区、沉积区、表土(0～30 cm)、底土(30～50 cm)的固碳潜力及差异;最后,进一步分析了不同稳定机制有机碳与碳循环酶活性(转化酶、纤维素酶、β-葡糖苷酶)的相关关系,主要研究结果如下:1)长期耕作与侵蚀导致坡下沉积区显著富积土壤有机碳(SOC),4种碳库含量整体表现为沉积区显著大于侵蚀区;黑土区坡耕地SOC以化学保护碳库和生物化学保护碳库为主(>90%),侵蚀区主要积累化学保护有机碳(84.6%),沉积区主要积累生物化学保护有机碳(51.4%);随着开垦年限的延长,4种碳库积累速率随着碳稳定程度的增加而增加,即生物化学保护碳库(48%)>化学保护碳库(42.2%)>物理保护碳库(6.4%)>游离未保护碳库(3.4%);游离未保护有机碳库占比和积累速率最小,但其对外界干扰最敏感,在黑土管理过程中应引起足够重视。2)总有机碳、有机碳密度以及碳饱和水平均表现为沉积区显著大于侵蚀区,表土显著大于底土,且均在开垦30 a坡耕地达到最大值;固碳潜力表现为侵蚀区(1.24～2.89 kg·m-2)显著大于沉积区(0.79～1.04 kg·m-2),底土(0.83～3.59 kg·m-2)显著大于表土(0.6～2.53 kg·m-2),随着开垦年限的增加表现为开垦30 a显著小于开垦40 a、60 a;黑土坡耕地(30～60 a)侵蚀区和沉积区土壤(0～50 cm)达到固碳潜力分别需要20～181 a和13～66 a。黑土坡耕地固碳潜力的时空变异性在农业经营以及修复管理过程中需引起重视,以实现黑土资源的可持续利用。3)三种碳循环酶活性(转化酶活性、纤维素酶、β-葡糖苷酶活性)与SOC具有相似的空间分布特征,均表现为沉积区大于侵蚀区,表土大于底土;表土未受保护有机碳与三种碳循环酶活性无显著相关关系,底土未受保护有机碳含量均与转化酶、β-葡糖苷酶显著正相关;表土三种碳循环酶活性在侵蚀区均与物理保护有机碳呈正相关,在沉积区呈负相关;沉积区底土转化酶活性、β-葡糖苷酶活性均与生物化学保护有机碳呈显著负相关,与化学保护有机碳呈显著正相关。微环境可影响土壤酶活性与土壤有机碳关系,未来研究应综合多种环境因子来探讨土壤酶活性对碳周转的影响机制。本研究为黑土区坡耕地碳动态变化机制研究提供了理论依据,建议未来进一步从流域尺度、综合多种环境因子研究土壤侵蚀-沉积作用下的碳动态。