喀斯特地区城市遗存山体土壤理化性质与植物群落特征的耦合关系

　　 摘要:

城市化进程深刻影响城市遗存山体生态系统的植被-土壤协同关系,但其耦合响应机制尚不明确。以喀斯特地区的城市遗存山体为研究对象,沿城市化梯度(高、中、低)选取12座遗存山体,通过植被群落调查、土壤理化性质分析,建立由9个植被因子和10个土壤因子组成的指标体系,采用层次分析法和熵权法确定权重,构建植被-土壤耦合协调模型(CCDM),系统揭示城市化对植被特征、土壤性质及其交互关系的影响机制。结果表明:(1)植物物种多样性Simpson指数和Richness指数随城市化强度的上升而逐渐下降;功能多样性FRic、FDis、Rao'Q指数在不同城市化强度下有显著差异,均呈现出中城市化＞低城市化＞高城市化的格局;高、中、低城市化区域的稳定性逐渐升高,呈现显著的空间分异规律。(2)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)和速效钾(AK)5项指标在不同城市化强度下均呈现显著差异,高城市化区域的土壤速效钾富集,低城市化区域的全氮和碱解氮显著高于其他区域。(3)城市遗存山体的植被-土壤耦合协调度随城市化强度发生变化,但均处于勉强协调状态,其中耦合协调度最高的为低城市化强度下(D_c=0.589),其f次为高城市化区域(D_c=0.532),中城市化区域因土壤质量滞后(P(y)/S(x) =2.516)呈现显著失衡,耦合协调度最低(D_c=0.503)。城市化通过改变生境异质性与养分循环削弱植被-土壤耦合关系,需基于梯度差异优化生态修复策略:低城市化区域需保护自然生境,中城市化区域应提升土壤养分以平衡系统发展,高城市化区域需引入深根植物缓解土壤退化。研究结果为进一步揭示城市化对城市遗存山体中植物群落和土壤性质相互作用的影响提供参考,为喀斯特地区多山城市的生态保护与可持续规划提供理论支撑。