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吉林省西部天然草原地处松嫩平原的西南部,半个多世纪以前,该区水热条件和生态环境较好,但是近五十年来,由于受到全球变化和人为因素的双重影响,草原生态环境极度恶化,严重破坏了人类的生存环境,制约了社会经济的可持续发展,改善和治理吉林省西部退化草地的生态环境刻不容缓。本文以吉林省西部草原优势物种羊草的C、N、P元素含量为研究对象,应用支持向量机,运用已知的土壤属性建立羊草碳、氮、磷元素含量预测模型。同时运用物元可拓模型设立五级评价标准,对吉林省西部草地退化等级进行评价,从生态化学计量学的角度对吉林省西部草地退化机理进行探究。研究结果表明:1.基于土壤理化性质与支持向量机模型对羊草碳、氮、磷元素含量进行预测,C、N、P预测相对误差平均值分别为0.15%,4.97%和3.07%。该模型具有较快的收敛速度和较高的预测精度,可用于羊草C、N、P含量的预测。吉林省西部羊草C、N、P的平均含量分别为452.85、20.45和1.40 g/kg,皆低于全球492种陆生植物叶片C、N、P的平均含量,羊草磷元素含量的空间变异性明显高于碳和氮,羊草C/N、C/P和N/P值皆高于全球陆生植物叶片C/N、C/P和N/P值。2.选取土壤养分、土壤碱化参数与羊草生态化学计量学指标,应用物元可拓模型,从土壤和植被相结合的角度对吉林省西部草地退化等级进行综合评价。结果表明研究区草地退化级别主要集中在三级和四级,所占比重高达92.24%。处于一级的草地仅占1.94%,二级占2.91%,三级占64.08%,四级占28.16%,五级占2.91%。吉林省西部草地退化的总体情况较为严峻。3.随着吉林省西部草地退化程度的加重,土壤主要营养元素含量及主要速效养分含量明显降低,土壤碱化程度明显增加,羊草N、P元素含量均大体呈现降低趋势,羊草C元素不存在明显变化趋势。吉林省西部草地退化过程伴随有土壤主要营养元素与速效养分流失、土壤盐碱化趋于严重以及植被N、P元素减少的现象。4.羊草叶片C/N与C/P随草地退化程度的加重均存在升高趋势,N/P变化趋势不明显;土壤C/P与N/P随草地退化程度的加重呈现下降趋势,C/N变化趋势不明显。其中一级、二级、五级草地羊草N/P<14,生长主要受到N元素限制;三级与四级草地14<N/P<16,生长主要受到N与P的双重控制。5.随着吉林省西部草地退化程度的加重,土壤主要营养元素与速效养分减少,土地呈现贫瘠化与盐碱化趋势,导致羊草生长所需N、P缺乏,羊草群落光合作用强度与生产力下降,最终使羊草植被群落呈现向虎尾草、碱茅以及碱蓬等植物混合群落的演替规律,从而进一步加速草地的退化。