人工植被恢复是喀斯特退化山地生态修复的重要途径之一.本研究探讨了喀斯特山地滇柏(Cu-pressus duclouxiano)纯林、刺槐(Robinia pseudoacacia)纯林和滇柏-刺槐混交林等3种类型人工林和未造林地(对照)的土壤养分含量和土壤酶活性及其相关性,为该地区选择适宜的造林树种和方式、改善林地土壤质量提供参考依据.结果表明:(1)4种类型样地土壤均呈碱性,且人工林土壤pH值均显著低于未造林地;人工林土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量均显著高于未造林地;全钾、速效钾含量均显著低于未造林地.(2)除碱性磷酸酶外,其余4种土壤酶活性均在滇柏-刺槐混交林中最大.3种类型人工林土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性均高于未造林地.(3)脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶等受土壤养分影响的主要因素不同,过氧化氢酶活性与养分指标之间相关性不显著.(4)冗余分析结果表明,土壤全氮、全磷对喀斯特不同类型林分土壤酶活性影响显著,能解释酶活性变异的60.7％,酶活性-养分特征关系方差累计贡献率为78.8％.喀斯特退化山地营建的人工林植被可提高林地土壤养分含量与酶活性,从而改善土壤质量,并为进一步提高人工林生态系统服务功能和稳定性,改善区域生态环境质量奠定基础.

快速城市化发展对脆弱喀斯特山地城市生态环境造成严重威胁,系统监测评价城市土地利用/覆被格局变化及其生态效应,协调生态保护与城市发展的关系是新时期喀斯特山地城市生态文明示范城市建设的重要命题.以贵阳市花溪区为对象,以2013年和2018年Landsat ETM/OLI遥感影像为主要数据源,运用遥感和GIS技术,采用遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)模型,在系统分析研究区土地利用/覆被类型和生态环境质量时空动态变化的基础上,剖析土地利用/覆被变化的生态效应.结果 表明:(1)2013-2018年花溪区土地利用/覆被格局发生明显变化,形成以林地、建设用地和耕地3种类型占优的格局态势,以耕地的大量减少(减少约15353.37 hm2)且90％转为建设用地或林地、灌木地为主要特征,并伴有局部林地退化(约2683.80 hm2)的现象;(2)5年间,花溪区生态环境质量呈下降趋势,RSEI从2013年的0.622下降到2018年的0.499,下降约20％,反映植被覆盖度和不透水建设用地的绿度指标和干度指标对花溪区生态环境质量的贡献最大;(3)土地利用/覆被与生态环境质量的分布和变化在空间上基本吻合;林地面积或林地与灌木地面积的增减对生态环境质量的变化具有显著影响,林地或林地与灌木地面积增加10％,可使生态质量好转面积增加约15％-20％,或减少生态质量恶化面积约4％;而林地的退化面积增加10％,可导致生态质量恶化面积增加约14％.研究可为喀斯特山地城市国土空间格局优化、城市生态环境改善、生态文明城市建设提供科学依据.

中国西南喀斯特生态系统较为脆弱,易因干扰而退化,然而处于植被恢复早期的喀斯特灌草丛对放牧干扰的响应过程及其机制仍知之甚少.该研究以广西马山县的亚热带喀斯特山地灌草丛为对象,选取重牧、中牧、轻牧和无牧4个放牧强度的群落设置样方并进行调查,从而分析喀斯特山地灌草丛的物种组成与群落结构对放牧强度的响应.主要结果:(1)样地中有维管植物272种,隶属77科200属,禾本科、菊科、豆科和马鞭草科是优势类群.随着放牧强度的增加,灌木层的科、属、种数量单调递减,草本层物种数单峰变化,峰值出现于轻牧区;(2)放牧强度增加并未使优势种发生明显更迭,但重要值会发生变化,如灌木黄荆(Vitex negunfo)以及草本入侵种飞机草(Chromolaena odorata)、鬼针草(Bidens pilosa)的重要值会随放牧强度增加而增加;(3)非度量多维尺度排序(NMDS)分析表明,放牧致使灌木层物种趋于同质化,多数样方间的物种组成趋于相似,但同一放牧强度中的物种组成也存在较大差异;灌木层物种受放牧强度和岩石裸露率的影响最为明显,而草本层植物除受放牧强度影响外,还受海拔、土壤有机质含量、pH等因子影响;(4)群落高度、灌木层盖度和地上生物量随放牧强度的增加呈现明显降低趋势,且灌木层在群落结构方面的响应较草本层明显,这可能与山羊喜食灌木有关.总的来看,放牧强度的增加会驱使灌草丛物种组成与群落结构简单化、稀疏化和矮小化,从而显著降低地上生物量并增加喀斯特山地植被退化的潜在风险,阻碍喀斯特生态系统的自然恢复.