农牧交错带植被重建的土壤环境响应与微生物耦合机制研究

农牧交错带荒漠化严重，生态重建工作开展较早，但效果并不理想，急需评估植被重建的生态效应以制定科学的重建模式。退化生态系统植被重建的生态效应取决于重建过程中土壤环境的响应状况，土壤与植物间的交互作用和协调关系及土壤环境因子与微生物的协同演变状况。项目以陕北农牧交错带不同荒漠化类型区典型重建措施下的土壤－植物系统为对象，根据土壤发生学、恢复生态学理论，通过野外调查、室内测试和数理统计等手段，研究荒漠化土地植被重建中土壤环境的形成发育和响应机理，从纵向（不同重建阶段）和横向（不同荒漠化类型）对比分析，探讨不同植被重建模式的土壤环境响应特征及其分异，阐明土壤环境与微生物特性耦合关系和作用机制，建立土地荒漠化植被重建效应的评价指标体系和方法，提出农牧交错带土地荒漠化植被重建模式和宏观对策。以提高土壤环境质量、实现系统良性循环、维持区域生态平衡为目标，为治理和改造荒漠化土地提供技术指导和决策咨询服务。

植树造林、恢复植被是荒漠化土地生态系统恢复的主要途径。通过野外考察、室内化验测试，应用多元统计分析，对农牧交错区荒漠化土地植被恢复过程的土壤效应进行系统研究，结果表明：受植被恢复的影响，土壤逐渐形成发育，演变序列为流动沙丘→半流动沙丘→半固定沙丘→固定沙丘；不同植被群落之间土壤质量效益差异显著，灌木林地较乔木林地和草地土壤理化性质更优。不同植被恢复模式下，以纯灌木及乔灌混交林下土壤质量最优；在植被恢复的前30年土壤质量逐渐提高，但30年之后有所降低；人工植被恢复及封育的植被管理方式下退化沙质草地土壤质量优于自然及未封育的植被管理方式。土壤有机质、速效磷、易氧化碳、容重、粘粒、碱解氮可以作为评价植被恢复土壤效应的最小数据集，并建立IQI =Σ(Wi (Ii-I0))100的植被恢复土壤质量效益评价模型。