黄土高原上长期恢复（超过30年）的典型树种下层植被抗旱性的比较与机制研究

《European Journal of Forest Research》：Comparison and mechanism of understory drought resistance under typical tree species with long-term restoration duration (over 30 years) on the Loess Plateau

黄土高原植被恢复类型对 understory 植物水力特性与干旱抵抗力的综合研究表明，近自然次生林（QWSF）的干旱抵抗力最优（DRI=0.867），其生物量与群落多样性显著影响叶 traits，环境过滤假说有效指导植被恢复实践。

　　

摘要

黄土高原的长期植被恢复对水资源管理具有重要意义，因此有必要基于生态理论（如环境过滤假说）来评估林下植被的用水策略。然而，不同恢复类型如何影响林下植被的耐旱性和水力特性仍不清楚，这突显了需要进行基于特征的分析以优化植被恢复实践的必要性。为此，本研究考察了山西西部四种典型植被恢复类型中的林下植被：侧柏人工林（PTPF）、东方侧柏人工林（POPF）、刺槐人工林（RPPF）和五台山栎次生林（QWSF）。对于灌木层和草本层中重要性值最高的五个物种，测量了叶片水势（ψ_leaf）和关键水力特性（ψ_tlp、RWC_tlp、ε_max、a_f），并分析了它们与环境因素之间的关系，以检验该假说在各种典型森林恢复类型中的适用性。此外，还开发了一个综合耐旱指数（DRI）来评估不同植被类型的林下植被耐旱性。研究结果表明：（1）影响水力参数的主要因素是植被属性和植被-气象相互作用，其解释能力分别为39.5%和25.1%；（2）偏最小二乘路径模型（PLS-PM）显示，不同植被恢复类型下的生物量显著影响了群落多样性，而群落多样性又是叶片特性的主要决定因素；叶片特性对水力参数的影响最为直接和显著，灌木层和草本层对水力参数的路径系数分别为-0.20（P<0.01）和-0.49（P<0.001）；（3）五台山栎次生林的林下植被具有最佳的耐旱性（DRI=0.867），优于其他植被恢复类型。因此，建议将接近自然状态的森林作为黄土高原植被恢复的首选物种。研究表明，通过接近自然状态的植被恢复方式可以为黄土高原的生态恢复和水资源管理提供科学依据。

图形摘要