喀斯特石漠化演替过程中生态化学计量学特征的响应及其驱动机制

In this study, the typical rocky desertification ecosystem of Southwest China Karst will be selected as research object. Firstly, the distribution pattern of ecological stoichiometry characteristics of C, N, and P of soil, plant function groups, and litters in the karst rocky desertification ecosystem will be studied by the method of chemical determination and mathematical statistics. Secondly, the response of ecological stoichiometry characteristics of soil, plant function groups, and litters to rocky desertification succession will be studied by the method of space instead of time. And the relationship between the ecological stoichiometry characteristics and environmental factors, including biological factors, abiotic factors, and human activities, will be analyzed. Finally, based on all above results, the driving mechanism of ecological stoichiometry characteristics in the rocky desertification succession will be deduced regarding the plant - soil - litter as a whole one. Results will help for knowing the nutrient cycling law and system stability mechanism of karst forest ecosystem and have important values in the protection of karst forest ecosystem and the control of rocky desertification.

选取西南喀斯特典型石漠化生态系统为研究对象，运用野外定点取样和实验室分析检测方法，研究喀斯特石漠化生态系统土壤、凋落物和植物功能群C、N、P生态化学计量特征分布格局。运用空间代替时间的方法，探明其随石漠化等级演变的响应规律。进一步开展石漠化生态系统C、N、P生态化学计量特征与环境因子、人为活动的耦合关系，获得基于“植物-凋落物-土壤”连续体的喀斯特石漠化生态系统生态化学计量学特征驱动机制。研究结果有助于更深入地认识喀斯特森林生态系统养分循环规律和系统稳定机制，为喀斯特森林生态系统保护和石漠化生态系统恢复重建提供理论依据和实践参考。

喀斯特石漠化已经成为制约我国西南喀斯特地区区域经济社会发展的一个重大生态问题，石漠化治理已经成为我国国民经济建设中一项重要内容。自石漠化治理专项工程实施以来，尽管石漠化退化生态系统得到一定恢复，但恢复治理效果不甚理想、人工恢复的生态系统稳定性和持续性差、石漠化防治的形势仍很严峻。究其原因，石漠化生态系统缺乏C、N、 P等养分循环及其维系植物群落组成与结构稳定机制等基础研究是关键问题之一。喀斯特石漠化生态系统C、N、 P生态化学计量特征、变化规律及其驱动机制缺乏认识严重制约了石漠化的科学治理。本研究基于这一关键科学问题，选取西南喀斯特典型石漠化生态系统为研究对象，运用野外定点取样和实验室分析检测方法，研究喀斯特石漠化生态系统土壤、凋落物和植物功能群C、N、P生态化学计量特征分布格局。运用空间代替时间的方法，探明其随石漠化等级演变的响应规律。进一步开展石漠化生态系统C、N、P生态化学计量特征与环境因子、人为活动的耦合关系，获得基于“植物-凋落物-土壤”连续体的喀斯特石漠化生态系统生态化学计量学特征驱动机制。课题严格按照计划书的暨定计划成功开展了相关研究工作，明确了典型喀斯特石漠化生态系统C、N、P生态化学计量特征及其与环境因子和人类活动的耦合关系，阐明了喀斯特石漠化演变过程中C、N、P生态化学计量特征的驱动机制。研究结果有助于更深入地认识石漠化生态系统植被恢复和喀斯特森林生态系统稳定机制，为石漠化生态系统恢复重建和喀斯特森林生态系统保护提供理论依据和实践参考。课题的实施直接培养了硕士研究生6人，项目成员晋升职称2人；发表了相关研究成果论文15篇，其中SCI收录4篇，EI源刊1篇，CSCD收录10篇；获专利授权3项，其中技术发明专利授权1项，实用新型专利授权2项。