西江流域喀斯特和非喀斯特植被恢复潜力评估

　　

　　自20世纪末21世纪初以来，大规模的生态恢复工程使得西南地区成为全球植被变绿的热点区，该区植被覆盖度、叶面积指数和生物量等显著增加。然而，喀斯特地区岩溶发育强烈，土层浅薄，持水能力弱，形成了有别于干旱和半干旱地区的岩溶干旱，严重制约了植被的可持续性恢复。目前关于植被恢复潜力的研究大多集中在干旱和半干旱地区，研究表明植被恢复引起径流量减少和土壤干层。在喀斯特地区，团队前期评估了植被恢复工程的有效性，并识别了恢复工程有效性区域和低效性区域 （Tong et al., 2017），这为评估植被恢复潜力奠定了基础。但在全球气候变化背景下，植被是否长期且可持续恢复，以及在喀斯特和非喀斯特地区有何差异尚不清楚。

　　针对以上问题，中国科学院亚热带农业生态研究所陈洪松课题组基于表征西南三省西江流域异质性景观的多驱动因素构建了随机森林模型，预测和量化了2001–2018年该地区植被恢复承载力（NPP_cap）和未来恢复潜力（NPP_pot），并对比分析了喀斯特和非喀斯特地区以及自然林和人工林恢复潜力的差异。

　　研究结果表明，3.50%的区域NPP已超过植被恢复承载力，表明在这些地区继续造林可能会导致土壤水分亏缺。排除农业、城市用地和水体区后，仍有22.85%的NPP可用于未来植被恢复。2010年之前，自然林和人工林恢复潜力变化幅度较为明显，而2010年后波动较小且逐渐趋同，表明在经过二十年的植被恢复后，两种林地类型均已接近成熟。通过对比喀斯特和非喀斯特地区，我们发现喀斯特地区恢复潜力下降趋势比非喀斯特地区更为明显，表明喀斯特景观限制了植被恢复的可持续性。此外，基于喀斯特和非喀斯特恢复潜力差异，我们划分了四个恢复分区并提出了针对性的恢复策略，以为未来植被恢复和生态可持续性空间规划提供重要参考。我们发现云贵高原与峰丛洼地过渡区为未来植被恢复潜力区，该区地势起伏大，自然林广泛分布，应优先考虑圈地保护和减少人为干扰，实施植被过滤带和斜坡稳定等措施预防水土流失。

　　该研究结果以Assessment of the restoration potential for ecological sustainability in the Xijiang River basin, Southwest China: A comparative analysis of karst and non-karst areas为题，发表在SCI一区TOP期刊Science of the Total Environment。研究得到国家自然科学基金重点项目（41930866）和面上项目（42171048）的资助。

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　　图1 喀斯特和非喀斯特区以及自然林和人工林区NPP潜力年际变化

　　图2 西南三省西江流域植被分区恢复策略