第七届青年地学论坛

大规模的植树造林与自然封育等生态政策的实施，使得曾经以石漠化为主要特征的西南喀斯特山区植被覆盖度明显提升，其中自然恢复发挥着不可替代的作用。相对于人工恢复，由于岩土水分限制及演替初期物种间可能存在的强烈水分竞争，限制了演替后期物种的定居与繁衍即群落的正向演替。因此，改善水分环境并弱化竞争的人工诱导方式值得探索。群落结构优化能够有效弱化竞争，但是在喀斯特坡地低演替阶段群落剔除某类植物进行群落结构优化，对提升土壤浅层水分环境的正负效应（减少植被水分消耗与增加林下穿透雨的补给，但也增加了土面蒸发）尚待明确。
为了探索坡地植被群落物种的水分竞争关系及剔除处理对提升土壤浅层水分环境的效应，本研究在喀斯特坡地选择两条自然封育岩土环境相似的相邻坡线，其中一条坡线剔除长势茂盛的一年生草本和非木质藤本植物，同时在上坡增加不同复合措施（挡板和保水剂）与未处理的自然恢复坡线进行对照。通过系统监测坡地植物群落根系的空间分布及水分来源得到其植物水分利用关系；对各样地间林下穿透雨、浅层土壤含水率的原位动态监测，以及植物日水势和作为“植物探针”的移栽幼苗存活与生长状况，从而获得剔除处理对提升土壤浅层水分环境的效应。
结果表明，（1）坡地植被群落内物种间存在着强烈的浅层土壤水分竞争，具体表现为浅层土壤（0-20 cm）植物群落细根生物量占比达到65%左右，同时共有优势树种的茎水同位素值与0-20cm土层内的值相互匹配。（2）剔除处理对土壤浅层水分的影响存在阈值效应，下坡林下穿透雨量仅在中小型降雨事件（<25 mm）后显著增加，增加了土壤浅层含水量。另外，共有优势树种（四子海桐与黄荆）的黎明前水势较对照样地更偏正，意味着剔除处理能够有效提升土壤水分环境。相对而言，剔除处理不能有效增加上坡浅层土壤含水量，施加土壤保水剂后，土壤含水量增加。
结果整体指示，下坡通过群落结构优化能够有效提升浅层土壤水分供给能力，进而增加演替后期植物定居与繁衍的可能性，最终促进正向演替；相对而言，上坡亟需通过有效的措施提升土壤持水能力。但仍需更长时间的监测数据及“植物探针”方面的结果来揭示群落结构优化是否有效促进坡地植被群落正向演替。
 

自然恢复，剔除处理，植物水分竞争，土壤浅层水分环境，坡地植被群落正向演替