西南喀斯特地区是我国主要的生态脆弱区之一, 石漠化严重, 旱涝灾害频发.植被恢复是提升脆弱生态系统土壤碳氮固持的有效方式, 但该区不同植被恢复方式土壤碳氮动态监测的研究还很缺乏.本研究以典型喀斯特峰丛洼地为对象, 选取人工林、牧草地、人工林+牧草地、撂荒地自然恢复4种最主要的植被恢复方式为研究对象, 以耕地作为对照, 对比分析退耕前(2004年)、退耕10年(2014年)和13年后(2017年)土壤碳氮储量动态变化特征.其中2004—2014年研究区未发生极端内涝灾害, 2014—2017年连续发生2次极端内涝灾害事件.研究结果表明, 退耕10年后, 4种恢复方式下土壤有机碳(SOC)储量均显著增加, 但退耕13年后, 除撂荒地SOC持续增加外, 其他3种恢复方式下SOC表现出下降趋势.植被恢复后土壤全氮(TN)储量提升相对缓慢, 退耕 10 年仅牧草地显著增加, 退耕 13 年后人工林+牧草和撂荒地 TN 增加, 且撂荒地在退耕后呈持续增加趋势.相关性分析结果表明, 土壤交换性Ca2+与SOC、TN均呈显著正相关关系, 且与2014年相比, 2017年不同植物恢复方式下土壤交换性 Ca2+均显著下降, 这可能与研究区 2015 年和 2016 年连续内涝灾害有关.以上结果说明, 不同恢复方式均能显著提升喀斯特地区土壤碳氮固持, 并以自然恢复最佳, 其生态系统能有效抵御极端气候灾害带来的负面影响.
喀斯特生态系统 植被恢复方式 植被恢复年限 土壤有机碳 土壤全氮 内涝灾害