水蚀环境植被恢复对土壤有机碳固存和团聚体稳定的影响：Meta分析

作者：杨睿哲; 杨世龙; 翁希哲; 徐灵颖; 刘雪健; 杜运田; 张雪辰; 郑伟; 翟丙年; 王朝辉; 李紫燕^*

来源：环境科学, 2023, 44(03): 1542-1552.

DOI：10.13227/j.hjkx.202205287

• 水蚀环境
• 植被恢复
• 土壤有机碳(SOC)
• 团聚体
• Meta分析

为明确水蚀环境不同条件下植被恢复策略对土壤固碳和团聚体稳定性的影响差异，通过搜集91篇论文的实验数据，以农田(或裸地)为对照，基于Meta分析评估土壤有机碳(SOC)储量和团聚体稳定性对水蚀环境退耕还林/还草措施的响应.结果表明：(1)退耕还林/还草均有利于提高SOC储量，改善土壤团聚体稳定性，但两者的优势功能存在差异，还林的固碳效应强于还草，而还草对增强团聚体稳定性的作用更强.(2)多因素Meta分析表明显著影响SOC的因素有：恢复年份、土壤黏粒含量、植被覆盖度、年平均降雨(MAP)、年平均气温(MAT)和土壤深度.其中植被恢复对SOC储量的正向效应随着植被覆盖率增加而提高；草地恢复在土壤黏粒含量为20%～32%下对SOC储量的提高效应更显著，在MAP>800 mm或MAT<15℃条件下更易促进草地固碳效应，不同恢复年限下的草地固碳效应无显著变化；而林地恢复在土壤黏粒含量>32%下对SOC储量的提高效应更显著，气候条件对林地SOC储量无限制性影响，林地恢复下的SOC储量与恢复年限间存在正向效应.(3)植被恢复在黏粒含量为20%～32%时对平均重量直径(MWD)和平均几何直径(GMD)的正向效应更显著，MWD和GMD随植被覆盖率增加而增加.(4)SOC储量增长能分别解释25%和24%的MWD和GMD的效应值变异.结果表明，SOC的形成是多因素综合作用的结果，而土壤结构稳定性仅受植被覆盖度和土壤黏粒的限制.SOC储量的增加可促进提高MWD和GMD.研究可明确不同植被恢复措施在水蚀环境的固碳效果，为退化生态系统的恢复与重建提供理论参考.

• 单位
  西北农林科技大学; 中国科学院南京土壤研究所; 农业部