本书是笔者总结近五年以来研究团队的研究成果，选取黄土高原丘陵山区为研究对象，通过野外调查、采样和室内分析，基于同位素示踪和定年技术、生物标志物及光谱学等指纹识别方法结合同位素混合模型，研究了坡面尺度侵蚀区域土壤有机碳及化学组分对土地利用方式和侵蚀强度的响应及其影响因素，阐明了小流域沉积区域全样和团聚体有机碳的历史沉积序列变化特征，量化了流域尺度不同沉积环境下泥沙有机碳来源及其空间差异性，明确了泥沙溶解性有机碳在侵蚀驱动下土壤碳循环中扮演的角色，探讨了小流域降雨过程中侵蚀泥沙和径流有机碳来源对水文过程和管理措施的响应特征，最后阐明了坝控小流域侵蚀沉积作用下土壤有机碳再分布过程及收支平衡。