喀斯特地区石漠化过程土壤微生物生态演化特征及其响应机制

喀斯特地区石漠化问题已成为当前我国生态环境治理领域关注的热点。但目前的研究多局限于石漠化现状描述及地上部分植被的保护和恢复工作，而对石漠化过程土壤微生物群落及其生态演化特征研究很少。本项目选择石漠化发育程度多样、局部治理已初见成效的典型地区作为研究区域，以空间代替时间的方法，采用现代微生物技术和分子生物学技术手段，系统研究喀斯特地区石漠化过程土壤微生物生态的演变特征及演进趋向，弄清石漠化过程土壤质量和土壤呼吸性能的动态变化及规律，分析土壤活性/总有机碳与土壤微生物特征的关系，明确石漠化恢复过程土壤微生物生态的响应机制，探讨微生物生态、植被恢复与石漠化之间的相互联系，为促进喀斯特地区生态系统良性循环、人工干预石漠化治理与恢复重建措施提供科学依据。

贵州喀斯特山区环境容量低，稳定性差，承灾能力弱，是我国典型的生态脆弱带，项目针对喀斯特山区石漠化过程中的土壤环境问题，从微观的视角进行切入，探讨了土壤微生物生态对石漠化的响应特征及其演变机制。项目选择以贵州西南喀斯特地区为核心区域，通过长期野外定位分析和典型喀斯特小流域的定点观测等手段，基本明晰了喀斯特土壤质量、土壤呼吸性能、土壤微生物及其多样性随石漠化过程的变化特征，相互影响及演化机制；土壤石漠化敏感指示因子的甄选及简化；不同石漠化等级下生境类型对土壤质量影响及其对农业土地利用的潜能估算；石漠化不同治理模式对喀斯特土壤质量及微生物生态的恢复潜力；探明了石漠化发育过程中微生物生态的演化特征，以及不同植被恢复阶段土壤微生物特征与土壤质量的相互关系。揭示了喀斯特山区土地退耕后，土壤的微生物总量及其多样性的自然恢复是一个十分缓慢的过程，需辅以必要的生物及工程手段，防止土壤朝质量衰变的方向发展，才是改善喀斯特地区土壤肥力质量和农业可持续发展的重要途径之一；建立了以土壤有机碳及其活性组分（颗粒有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳、可溶性有机碳、可矿化有机碳、团聚体结合碳等）为核心的喀斯特土壤功能退化预警的综合评价体系，以及基于数量生态学手段研究土壤因子-石漠化过程的新方法。项目研究成果巩固和完善了喀斯特山区土壤质量评价体系，进一步强化了土壤微生物生态的对岩溶石漠化过程的响应机制理论，将对岩溶山区石漠化防治以及合理的农业用地选择提供重要参考。对喀斯特环境土壤微生物生态过程的进一步研究提供了新的突破口和良好借鉴。发表学术论文14篇，会议论文2篇。