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汶川大地震及其次生灾害引起大面积植被和土壤破坏,导致严重的水土流失和生态系统受损。为摸清生态恢复下植被受损区与未受损区土壤特性差异,探究受损“植被—土壤”系统的恢复状况和潜力,本研究设置汉旺镇(亚热带湿润季风气候区)和威州镇(半干旱干热河谷气候区)的生态恢复示范区为研究区,以植被受损治理区和受损未治理区为处理样地、未受损区为对照样地,于2014年5月进行植被调查和土样采集,测定土壤物理、化学和生物指标,分析生态恢复下两种气候区植被受损未治理区、受损治理区与未受损区的土壤指标和土壤肥力质量的变化特征,以阐明灾区生态恢复的影响效应。主要研究内容和结论如下:(1)典型受灾区恢复初期土壤物理性质的变化特征汉旺地区土壤含水量显著高于威州地区,汉旺未受损区土壤含水量显著高于汉旺受损区和威州的所有样地。土壤容重在汉旺地区无显著差异,在威州地区显著表现为未受损区<受损区。粘粒、粉粒和砂粒在不同样地间无显著差异,但在数值上,粘粒含量在汉旺地区表现为未受损区最高,在威州地区为受损未治理区最高,未受损区最低;粉粒含量在汉旺和威州表现为未受损区>受损治理区>受损未治理区;砂粒含量在数值上均表现为未受损区最低。不同气候区同种样地间比较,粉粒数值以汉旺地区最小,砂粒数值以威州地区最小。(2)典型受灾区恢复初期土壤化学性质的变化特征同一气候区内,土壤pH值均表现出未受损区显著低于受损区的特征。汉旺有机碳、汉旺和威州全氮含量均表现为未受损区>受损治理区>受损未治理区,但威州有机碳在各种类样地间均无显著差异,C/N比在汉旺和威州均差异显著。汉旺和威州地区全磷含量均表现为未受损区高于受损区,而全钾含量均无显著差异。土壤速效养分均表现为未受损区最大、受损未治理区最小。不同气候区间比较,未受损区间,仅土壤pH值和C/N比差异显著;受损区间,仅C/N 比和磷元素含量差异显著。(3)典型受灾区恢复初期土壤酶特性的变化特征同一气候区内比较,汉旺未受损区蔗糖酶和脱氢酶均显著高于受损区,受损治理区蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、脱氢酶均显著高于受损未治理区;威州地区蔗糖酶、纤维素酶、碱性磷酸酶、脱氢酶均表现为未受损区高于受损区,仅蔗糖酶在受损治理区与受损未治理区间差异显著。不同气候区间比较,未受损区和受损治理区的脱氢酶以汉旺最高,受损未治理区蔗糖酶、脲酶、磷酸酶则以威州最高。(4)典型受灾区恢复初期土壤微生物特性的变化特征同一气候区内,汉旺未受损区微生物生物量碳和氮、放线菌和碳源利用多样性显著高于其受损区,威州地区微生物生物量碳、放线菌的变化趋势与之相似,其碳源利用多样性的差异相对较小。不同气候区间比较,微生物碳源利用多样性在受损区间存在显著差异,未受损区间的差异相对较小,而土壤微生物的生物量和数量在两种气候区间基本无差异。(5)典型受灾区恢复初期土壤理化性质、生物学特性间的相关性土壤物理性质间相关性较差,仅土壤含水量与粘粒比例显著相关;土壤物理性质与其他指标间存在一定相关性,以容重表现最差。大多数土壤化学性质间相关性显著,以有机碳和全氮表现较为明显;化学性质与其余指标间存在一定显著相关性,以有机碳、全氮和速效养分表现最为显著。土壤生物学特性方面,多数土壤酶间、土壤微生物间存在显著或极显著相关性,且土壤酶与土壤微生物间相关性较好。(6)典型受灾区恢复初期土壤肥力质量的变化特征分别采用综合指数法和因子分析法对30种土壤指标进行计算,得出土壤肥力质量指数为汉旺未受损区(0.745,0.786)>威州未受损区(0.284,0.165)>汉旺受损治理区(0.069,0.085)>威州受损治理区(-0.135,-0.179)>威州受损未治理区(-0.326,-0.382)>汉旺受损未治理区(-0.637,-0.475)的特征,表明亚热带湿润季风气候区(汉旺)土壤肥力质量最高,两种气候区中受损区土壤肥力质量均低于未受损区土壤,且汉旺区的人为恢复作用大于威州区。本文建立两种分析法下土壤肥力质量的回归方程,拟合效果显著,表明这两种方法可运用于分析和评价灾区退化土壤系统的恢复效果。(7)简化土壤肥力质量评价方法的可行性利用筛选出的15种土壤指标建立数据矩阵,采用综合指数法和因子分析法得出不同样地土壤肥力质量的大小关系为汉旺未受损区(1.151,1.131)>威州未受损区(0.497,0.453)>汉旺受损治理区(0.101,0.103)>威州受损治理区(-0.192,-0.206)>威州受损未治理区(-0.645,-0.630)>汉旺受损未治理区(-0.912,-0.851),与指标筛选前得到的土壤肥力质量的变化趋势相似,表明利用地上植被属性筛选指标的方法可以简化土壤肥力质量的评价过程。