黄土高原露天煤矿复垦土壤-植被系统恢复力及协同/权衡关系 - 陈浮; 朱燕峰; 骆占斌; 常媛媛; 杨永均; 马静 (煤炭学报, 2024)
TD88; 土壤-植被互作互馈推动受损矿山生态系统修复趋向良性循环,但目前对露天煤矿区植被恢复与土壤功能之间关联和互馈机制认识尚浅,限制了矿区植被恢复策略的科学制定.选取黄土高原黑岱沟露天煤矿 4个不同时序排土场复垦区,利用野外调查、高通量测序和恢复力评估模型等方法,构建草地、灌木、针叶林、阔叶林和混交林等 5类系统恢复力评估模型来探索生态恢复下土壤-植被系统功能之间权衡/协同关系.结果表明:①与未复垦裸地相比,复垦 8～30 a土壤各项指标恢复介于 30%～80%,植被各项指标恢复介于 20%～75%;②第 15 年时草地和灌木土壤养分保育和生态碳汇的功能恢复速率达峰值,针叶林、阔叶林和混交林则第 25年时达峰值.土壤系统恢复水平为混交林>草地>针叶林>阔叶林>灌木,植被系统恢复水平为混交林>阔叶林>针叶林>草地>灌木.③草地、灌木和阔叶林与其土壤系统功能恢复力以权衡关系为主,针叶林和混交林则以协同关系为主.黄土高原露天煤矿区植被恢复显著改善了复垦土壤物理、化学、生物性状和群落特征,复垦年限对土壤-植被系统功能恢复水平和速率有着显著的影响.随复垦年限延长,各功能恢复力之间呈现此消彼长的权衡关系.研究揭示了复垦土壤-植被系统恢复力具有强时序性,为黄土高原露天矿区生态恢复过程中适时调配植被建群策略,促进土壤-植物系统功能协同发展,科学制定和优化生态修复方案提供理论依据.