南方红壤区马尾松林下植被分布格局与恢复潜力的土壤侵蚀解释

The object of the research is the vegetation in different erosion environment in Pinus massoniana woodland in red soil region of southern China. Based on the soil, soil erosion and soil and water conservation, seed ecology, vegetation ecology, ecological restoration, multivariate analysis and other disciplines and method, the interpretation that topography，soil environment and soil seed bank affect the vegetation distribution pattern in erosion environment are discussed by means of investigation and sampling system analysis which combine soil,topography vegetation and soil seed bank. According to the observational data, by means of the methods of Detrended Canonical Correspond Analysis，factor analysis and grey correlation analysis,the paper reveal the main controlling factor of vegetation restoration and the interaction mechansim among soil erosion,the main controlling factor with vegetation restoration. At the same time, the potential of vegetation restrotion and influence degree on vegetation distribution pattern in Pinnus massoniana woodland are revealled with fuzzy comprehensive evaluation. The research provide basical data for the further improvement of soil erosion and restoration ecology. In addition, it provides the scienctfic basis on accelerating vegetation restrotion in Pinnus massoniana woodland in red soil region.

以南方红壤区马尾松林下不同侵蚀环境中的植被为研究对象，依据土壤、土壤侵蚀与水土保持、种子生态、植被生态、生态恢复、多元分析等学科理论与方法，采用土壤、地形、植被、种子库的系统调查取样观测相结合的研究手段，阐明马尾松林下侵蚀环境中地形、土壤及种子库对植被分布格局的解释，根据获取的观测数据，利用除趋势典范对应分析（DCCA）、因子分析和灰色关联度分析等方法，获取马尾松林下侵蚀环境中影响植被恢复的主控因子，揭示土壤侵蚀、主控因子及植被恢复的相互作用机制，采用模糊综合评价方法，阐明马尾松林下侵蚀环境中植被恢复潜力， 阐述土壤侵蚀对马尾松林下植被分布格局和恢复的影响程度。本研究可为土壤侵蚀与恢复生态学科的进一步完善提供基础性资料，并为加速红壤区马尾松林下植被恢复进行人为适度干预与调控提供科学依据。

南方红壤区次生马尾松林下植被稀少，水土流失严重，生态系统脆弱。长期以来，学者们针对南方红壤区次生马尾松林下水土流失与土壤、植被退化问题进行了大量的研究，分析了次生马尾松林生态脆弱的影响因素，探讨了人为干扰对马尾松林下植被恢复的影响，这些研究对正确认识植被稀少和科学重建林下植被具有重要的意义，但对林下植被分布格局、恢复潜力以及土壤侵蚀对其作用机制的认识仍然不够。本研究以我国南方红壤区次生马尾松林下植被为对象，研究林下植被分布格局与地形特征的关系，探讨林下植被分布格局与土壤环境的互动效应，分析林下植被分布格局与土壤种子库的耦合关系，评价林下植被恢复的主控因子和恢复潜力。基于野外调查采样获取的36个乔木样方、144个灌木养分和432个草本样方的植被、地形和环境数据，144个土样的土壤理化性质，288个土样的土壤酶活性、土壤微生物数量和土壤种子库数据，共提取了15个植被指标、18个土壤指标、5个地形指标、2个种子库指标、3个侵蚀指标和5个环境指标。利用提取的指标采用了主成分分析、聚类分析、典范相关分析、冗余分析、灰色关联度分析、逐步回归分析、熵权法和模糊综合评价等方法，探明了南方红壤区次生马尾松林下植被稀少并非受单一因素影响，当前的林下植被的生长、分布、恢复和演替受土壤侵蚀、地形、土壤、种子库和植被本身等因素的综合控制；揭示了土壤侵蚀是林下植被稀少的根本因素，土壤种子库是林下植被恢复演替的关键因子，土壤是林下植被恢复的物质基础，地形是影响林下植被分布的主控因子；评价了当前南方红壤区次生马尾松林下植被恢复潜力达到II级水平，即生态系统虽然遭到了严重的破坏，生态环境不能满足原有植被的正常生长，但能满足其他植被的生长，在一定的条件下可以建设形成一个新的生态系统；探明了南方红壤区次生马尾松林下沟道形成的立地条件和环境更有利于植被恢复，从另一个角度证明了南方红壤区次生马尾松林在一定条件下可以建设形成新的生态系统。因此，南方红壤区次生马尾松林下快速植被恢复需人工干预，首先需要控制水土流失，其次改良土壤，最后人工引种植物。本研究结果为南方红壤区次生马尾松林下植被恢复和水土流失治理提供了一定的科学依据和方法。