退耕还林（草）工程是黄土高原生态系统修复重建的重要措施，具有改善土壤理化性质的功能，特别是养分可利用性的增加。氮（N）和磷（P）的可利用性不仅调节着整个陆地生物圈的植被生产力，并可通过影响植物—土壤—微生物改变生态系统的能量流动和养分循环。植物重吸收过程和土壤矿化作用为生物地球化学模型中的关键过程，对于植被的恢复和维持生态系统的稳定具有至关重要作用。基于此，本研究通过空间代替时间的方法，选择农田、恢复15a、21a、31a、46a退耕刺槐林为研究对象，探究了植被恢复对土壤矿化作用、植物重吸收过程的影响以及二者之间的相互作用，阐明了退耕林恢复过程中植物养分获取策略的演变特征，进而揭示植被恢复过程中生态系统养分投入与植物生产之间的平衡关系。研究结果有助于理解生态脆弱地区退耕还林过程中土壤-植物系统的养分循环，并且可为指导黄土丘陵区人工林土壤养分管理和生态系统的可持续发展提供科学依据。主要研究结果如下： （1）退耕林恢复过程土壤净N、P矿化速率的变化特征 土壤净N、P矿化速率随着植被恢复年限的增加而增加。土壤净矿化作用与土壤pH显著负相关，与土壤含水量、酶活性、微生物生物量显著正相关，而与土壤微生物量化学计量特征无显著关系。土壤物理、化学和生物学特性共解释净矿化作用总变化的86.0%，其中非生物与生物因子之间的交互作用解释率最高（51.7%）。路径分析显示植被恢复引起的N、P不平衡输入会改变土壤C、N、P含量及其化学计量特征，从而影响微生物生物量氮（MicrobialBiomassNitrogen，MBN）、微生物生物量磷（MicrobialBiomassPhosphorus，MBP）、MBN∶MBP，改变微生物对胞外酶的投资，进而影响土壤净N、P矿化速率。在整个恢复过程中土壤酶活性是调控净矿化作用的关键因子。此外，通过酶化学计量的矢量特征表明土壤微生物代谢限制从N向P转化，由于微生物具有内稳态特性，会根据养分限制情况分泌相应的胞外酶，导致相对矿化速率（Pmin∶Nmin）显著增加。 （2）退耕林恢复过程植物N、P重吸收效率的变化特征 植物N、P重吸收效率随着植被恢复年限的增加而减小。植物N、P重吸收效率与土壤N、P可利用性显著负相关，而与成熟叶片养分无显著关系。土壤和植物C、N、P含量及其化学计量特征共解释重吸收过程总变化的69.3%，其中土壤因子的解释率最高（29.2%）。路径分析显示植被恢复引起的N、P不平衡输入会改变土壤C、N、P含量及其化学计量特征，提高土壤N、P的可利用性，进而影响植物N、P重吸收效率。在整个恢复过程中速效养分是调控植物重吸收过程的关键因子。此外，通过刺槐叶片N∶P表明该研究区域植物生长受P限制。然而，植物相对重吸收效率（PRE∶NRE）随着退耕林的恢复却显著降低，这是由于土壤净矿化作用改变了N、P相对有效性而引起的。 （3）退耕林恢复过程刺槐养分获取策略的变化特征 刺槐N、P需求随着植被恢复年限的增加而增加。路径分析显示土壤净矿化作用和植物重吸收过程对刺槐N、P年累积量产生积极的正效应，是植物获取养分的两大途径。另外，土壤净矿化作用可通过提高养分的可利用性，间接抑制植物重吸收过程，但二者之间并无直接的联系。此外，刺槐养分需求、净矿化作用、重吸收过程的变化表明植物养分获取途径逐渐从较为保守的重吸收途径转变为以矿化过程为主导。 上述结果说明植物重吸收过程和土壤净矿化作用积极的影响着退耕人工林生态系统中的养分循环，植被的重建与恢复对于黄土高原的修复是一种有效且可持续的生态治理措施。
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