全球气候变化已成为当今社会各界都关注的焦点问题,也是现代生态学研究的热点问题。我国政府明确提出2030年前碳达峰、2060年前碳中和目标,由相对减排到绝对减排,实现CO2零排放。土壤碳汇具有极大的碳减排潜力及减排成本优势,其动态变化是影响全球碳循环的重要因素。因此如何增加土壤有机碳积累以及提高其稳定性,增加大气中CO2向土壤中转化、储存,是全球气候变化研究的重要内容。本文采用“空间代替时间”的方法,以喀斯特高原区草本群落阶段—灌木阶段—乔林阶段—顶极阶段退化植被恢复序列为研究对象,在各植被恢复阶段群落中设置固定样地,共42块,采用野外调查与室内实验结合的方法,研究喀斯特高原区各植被恢复阶段土壤有机碳库特征变化规律;以已有土壤碳饱和模型估算植被恢复阶段土壤固碳潜力,量化植被恢复过程土壤碳汇能力;并以“贵阳市”为例,采用“生态元”核算方法,即基于太阳能值单位将生态资源的数量以生态元为单位计算出来,以植被类型面积作权,对各植被类型土壤碳汇的现时和潜在价值做了初步评估,完善贵阳市森林土壤碳汇价值的生态元本底数据库。主要结论如下:（1）随植被恢复,土壤有机碳含量（SOCC）、有机碳密度（SOCD）提高。0～30cm土层SOCC均值为:草本群落阶段29.27 g·kg-1(20.97～40.67 g·kg-1)、灌木阶段56.95 g·kg-1(30.36～88.31 g·kg-1)、乔林阶段41.27 g·kg-1(26.86～59.81g·kg-1)、顶极阶段65.33 g·kg-1(34.17～102.35 g·kg-1);0～30cm土层SOCD总和为:草本群落阶段8.02 kg·m-2(2.00～3.56 kg·m-2)、灌木阶段11.14 kg·m-2(2.30～5.45 kg·m-2)、乔林阶段10.00 kg·m-2(2.34～4.61 kg·m-2)、顶极阶段13.83kg·m-2(2.73～7.03 kg·m-2)。从草本群落阶段恢复到顶极阶段,SOCC提高了123.20%,SOCD提高了72.44%,植被恢复过程中,土壤有机碳库有所改善。（2）SOCC、SOCD在土壤剖面上分布具有“表聚化”现象。在各植被恢复阶段,土壤表层SOCC、SOCD显著高于深层土壤,即随着土层深度的增加,SOCC、SOCD均呈下降趋势。植被恢复过程中,各土层SOCC均值为:0～10cm土层72.78 g·kg-1(40.67～102.34 g·kg-1)、10～20cm土层43.75 g·kg-1(26.18～59.48g·kg-1)、20～30cm土层28.09 g·kg-1(20.97～34.17 g·kg-1),0～10cm土层SOCC分别是10～20cm、20～30cm土层的1.66倍、2.59倍,占0～30土壤层的50.32%;各土层SOCD均值为:0～10cm土层SOCD为5.16 kg·m-2(3.56～7.03 kg·m-2)、10～20cm土层3.24 kg·m-2(2.45～4.07 kg·m-2)、20～30cm土层2.34 kg·m-2(2.00～2.73kg·m-2)。0～10cm土层SOCD分别是10～20cm、20～30cm土层的1.59倍、2.21倍,占0～30cm土壤层的48.04%。（3）SOCC、SOCD及影响因子的关系表明,SOCC与凋落物C/N、土壤容重呈极显著（p<0.01）负相关关系,与凋落物TN、N/P、土壤TN、C/P、N/P呈极显著正相关（p<0.01）。SOCD与凋落物TP呈极显著负相关关系（p<0.01）,与凋落物N/P、土壤C/P、容重极显著正相关关系（p<0.01）,与土壤TN、N/P呈显著正相关（p<0.05）,说明SOCC、SOCD随着植被恢复的变化受到植被因子和土壤因子的诸多影响。通过主成分分析得SOCC、SOCD与群落生物量、根系生物量,凋落物TC、TP、C/P、N/P,土壤石砾含量、TN、C/N、C/P和N/P密切相关;逐步回归分析结果表明,凋落物N/P,土壤TN、C/P、N/P对SOCC影响较显著,回归模型为:SOCC=11.56土壤TN+0.56土壤C/P-10.46土壤N/P+0.667凋落物N/P+4.824（R=0.960,p<0.01）;以及土壤N/P对SOCD影响较显著,回归模型为:0.11凋落物N/P+2.434（R=0.673,p<0.01）。因此植被恢复过程中,凋落物N/P,土壤TN、C/P、N/P是影响土壤有机碳库变化的重要因素。（4）随植被恢复过程,土壤有机碳稳定性提高,且深层土壤有机碳较稳定。土壤有机碳稳定性以顶极阶段最高,草本群落最低,表层土壤有机碳总量大且变化大,深层总量小但稳定性强。草本群落阶段、灌木阶段、乔林阶段、顶极阶段粗颗粒有机碳（CPOC）分别为19.70、30.03、24.84、29.34 g·kg-1,细颗粒有机碳（FPOC）为6.43、12.75、9.82、22.90 g·kg-1,黏粉粒有机碳（MOC）为3.15、6.60、4.80、10.65 g·kg-1,土壤中各组分有机碳含量随植被恢复过程整体呈上升趋势,且由草本群落阶段恢复至顶极阶段,CPOC增加49%,FPOC增加2.56倍,MOC增加2.38倍;在土壤剖面上表现为随土壤深度增加而下降,CPOC在0～10cm、10～20cm、20～30cm分别为30.09～56.02 g·kg-1、18.35～30.30 g·kg-1,10.65～14.25 g·kg-1,且各组分碳含量差异显著性也随土壤深度增加而降低;各植被恢复阶段中,CPOC所占比例最高,次之FPOC,MOC所占比例最小;随植被恢复,土壤深度增加,CPOC所占比例下降,FPOC、MOC所占比例呈上升趋势;土壤POC/MOC随植被恢复过程整体呈下降趋势,且随土壤深度增加,POC/MOC显著降低。喀斯特各植被土壤有机碳主要以粗颗粒有机碳为主,说明喀斯特高原区植被土壤固碳能力及有机碳较不稳定,土壤易受外界干扰而造成有机碳损失。（5）喀斯特高原区顶极阶段森林土壤碳饱和容量（CSC）分别为:0～10cm土层23.08 g·kg-1、10～20cm土层27.93 g·kg-1、20～30cm土层31.22 g·kg-1,0～30cm层均值为27.41g·kg-1,土壤深层碳饱和容量较大。土壤固碳潜力（CSP）在土壤剖面上与CSC变化趋势相同,随土壤深度增加而增大,且在土壤分层间具有显著差异（p<0.05）;在植被恢复过程中,0～30cm土层CSP为草本群落阶段(5.34kg·m-2)>乔林阶段(5.04 kg·m-2)>灌木阶段(4.73 kg·m-2)>顶极阶段(3.85 kg·m-2),植被恢复早期阶段、深层土壤碳饱和亏缺（CSD）较大,碳饱和水平（CSL）较低,说明植被恢复过程促进土壤中稳定性有机碳的积累,但过程较缓慢。（6）同一植被恢复阶段、不同植物群落SOCC、SOCD、CSP存在差异。从0-30cm土壤剖面分析得,SOCC、SOCD、CSP在各植被恢复阶段的变异系数分别为草本群落阶段32%、30%、5%,灌木阶段28%、22%、4%,乔林阶段52%、36%、13%,顶极阶段9%、7%、13%。综合来看,乔林阶段群落因林型单一或复杂以及植物种类针叶或阔叶等差异,土壤有机碳的差异性也较大。故在计算贵阳市植被土壤有机碳储量时,对植被类型进行归类,将其划分为草丛型、灌木型、针叶林、针阔混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶林以及常绿落叶阔叶混交林7种植被类型土壤,顶极阶段归入常绿落叶阔叶林,以面积作权,进行计算加和。（7）草丛型、灌木型、针叶林、针阔混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶林以及常绿落叶阔叶混交林SOCD为7.91、10.85、7.88、6.94、10.05、7.93、16.62 kg·m-2;CSP为5.34、4.73、5.78、5.36、5.21、5.18、3.74 kg·m-2。SOCD在7种不同植被类型中变化规律为常绿落叶阔叶混交林>灌木群落>常绿阔叶林>针叶林>草丛型>落叶阔叶林>针阔混交林,变化范围分别为:22.93～81.73 g·kg-1、6.94～16.62kg·m-2;CSP在植被类型间的变化规律与SOCD相反,且变化幅度较小,变化范围为3.74～5.79 kg·m-2。（8）各植被类型土壤现时碳汇价值、潜在碳汇价值计算基于土壤SOCD、CSP得到,喀斯特高原区草丛型、灌木型、针叶林、针阔混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶林以及常绿落叶阔叶混交林土壤单位面积现时碳汇价值分别为30.31、42.10、29.77、26.22、37.97、29.98、62.84生态元/m~2,潜在碳汇价值分别为20.18、17.89、21.88、20.25、19.68、19.57、14.13生态元/m~2,现时碳汇价值的变化规律为常绿落叶阔叶混交林>灌木型>常绿阔叶林>草丛型>落叶阔叶林>针叶林>针阔混交林,其变化范围为26.22-62.84生态元/m~2,均值为37.03生态元/m~2,潜在碳汇价值变化规律则相反,变化范围为14.13-21.88生态元/m~2,均值为9.08生态元/m~2。（9）依据贵阳市第四次森林资源规划设计调查（2006-2016年）数据,根据已有统计计算,贵阳市植被土壤现时碳储量总和约为为0.39亿t,潜在碳储量约为0.19亿t,现时碳汇价值为1475.75亿生态元,潜在碳汇价值为735.40亿生态元。