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植被与土壤的耦合关系一直是生态系统演替研究的一项重要内容。植物群落、土壤养分、土壤矿物质和土壤微生物在生态系统物质循环和能量流动中具有关键地位,因此,研究四者的变化特征及耦合关系,对生态系统演替规律和机制的认识理解及退化喀斯特生态系统的恢复、重建和科学管理均具有重要意义。本研究采用野外调查与室内分析相结合的方法,以黔西南峡谷型喀斯特水田、旱地、草地、灌丛、人工林、次生林6种生态系统为研究对象,运用多重比较法,分析峡谷型喀斯特生态系统的植被、土壤和微生物的差异及其特性;通过聚类分析方法归类,寻求演替发展规律;结合主成分分析探讨生态系统的主导因子,最后用典型相关分析方法揭示植被演替与土壤发育的耦合协同关系。主要结果如下:1、生态系统中物种多样性指数表现为草本层>灌木层,各植被演替群落中,物种多样性最大值多出现在次生林。植被碳储量为人工林>次生林>灌丛>草地,地上部分>地下部分;植物重要元素含量总体趋势为氮>钾>磷。2、除全钾含量外,土壤养分含量均随土层厚度的增加而减少,土壤肥力的总体趋势为次生林>人工林>水田>旱地>灌丛>草地,土壤有机碳与土壤全氮含量呈极显著的线性相关关系。3、各生态系统土壤矿质养分的含量中,SiO2、Al2O3、Fe2O3三者所占比例几乎达到80%,其他矿质养分含量则较低,各矿质养分含量随土层厚度加深的变化无明显规律。4、土壤微生物数量以次生林最高,旱地最低,均为细菌>放线菌>真菌。土壤微生物量以次生林的MBC (soil microbial biomass carbon)与MBN(soilmicrobial biomass nitrogen)最高,人工林的MBP (soil microbial biomass phosphorus)最高,旱地的MBC最低,草地的MBN与MBP最低,均为MBC>MBN>MBP。不同生态系统土壤微生物数量及生物量均随土层加深而减少,且具有良好分形关系。5、土壤微生物代谢功能的多样性均随培养时间的增加而增强,达到一定时间后趋于平衡,AWCD (Average well color development)表现为水田>次生林>草地>人工林>旱地>灌丛。多样性指数中(Shannon(H)多样性、Shannon(E)均匀度、Simpson(D)指数和丰富度S)最高的是水田,最低的是灌丛。6、干湿筛处理结果表明,各生态系统群落土壤团聚体均以大粒径的含量最高,小粒径的含量最低。各级水稳定性团聚体中有机碳含量均以0.25~0.053mm团聚体最高,水田和草地的>5mm团聚体含量最低。各级水稳定团聚体有机碳含量对土壤总有机碳的贡献率以>5mm的团聚体最大,0.053~0.25mm的团聚体最小。7、峡谷型喀斯特景观异质性高,各生态系统的主导因子不同,前5个主成分累积贡献率高于85%,能全面反映所有信息。聚类分析得到4种类型:(水田、旱地)—(草地)—(灌丛)—(人工林、次生林),群落结构越来越合理,生态系统越来越稳定。8、峡谷型喀斯特生态系统植被与土壤的关系密切,彼此之间的相互作用较强。具体表现为植物和土壤微生物对生态系统的贡献作用大,而土壤养分的贡献相对弱些。