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典型喀斯特洼地植被恢复过程中土壤碳氮储量动态及其对极端内涝灾害的响应

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西南喀斯特地区是我国主要的生态脆弱区之一, 石漠化严重, 旱涝灾害频发.植被恢复是提升脆弱生态系统土壤碳氮固持的有效方式, 但该区不同植被恢复方式土壤碳氮动态监测的研究还很缺乏.本研究以典型喀斯特峰丛洼地为对象, 选取人工林、牧草地、人工林+牧草地、撂荒地自然恢复4种最主要的植被恢复方式为研究对象, 以耕地作为对照, 对比分析退耕前(2004年)、退耕10年(2014年)和13年后(2017年)土壤碳氮储量动态变化特征.其中2004—2014年研究区未发生极端内涝灾害, 2014—2017年连续发生2次极端内涝灾害事件.研究结果表明, 退耕10年后, 4种恢复方式下土壤有机碳(SOC)储量均显著增加, 但退耕13年后, 除撂荒地SOC持续增加外, 其他3种恢复方式下SOC表现出下降趋势.植被恢复后土壤全氮(TN)储量提升相对缓慢, 退耕 10 年仅牧草地显著增加, 退耕 13 年后人工林+牧草和撂荒地 TN 增加, 且撂荒地在退耕后呈持续增加趋势.相关性分析结果表明, 土壤交换性Ca2+与SOC、TN均呈显著正相关关系, 且与2014年相比, 2017年不同植物恢复方式下土壤交换性 Ca2+均显著下降, 这可能与研究区 2015 年和 2016 年连续内涝灾害有关.以上结果说明, 不同恢复方式均能显著提升喀斯特地区土壤碳氮固持, 并以自然恢复最佳, 其生态系统能有效抵御极端气候灾害带来的负面影响.
Soil carbon and nitrogen dynamics during vegetation restoration and their responses to extreme water-logging disasters in a typical karst depression

伍方骥、刘娜、胡培雷、王克林、张伟、邹冬生

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湖南农业大学 长沙 410128

中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室 长沙 410125

中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站 环江 547100

河北地质大学商学院 石家庄 050031

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喀斯特生态系统 植被恢复方式 植被恢复年限 土壤有机碳 土壤全氮 内涝灾害

河北省科技计划项目河北省科技计划项目国家重点研发计划项目和国家自然科学基金

5457631D2016YFC050240031670529资助

2020

中国生态农业学报(中英文)
中国科学院遗传与发育生物学研究所 中国生态经济学会

中国生态农业学报(中英文)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.937
ISSN：2096-6237
年,卷(期)：2020.28(3)
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