中国西南地区分布着世界著名的地质富磷区,滇中是其中最具代表性的区域。大量磷素进入附近水体,直接威胁着滇池、抚仙湖等高原湖群以及长江、珠江等大江大河的水体安全。植物修复被认为是减少该区域磷流失风险最长远有效且经济的措施。基于植物与养分及水文过程的相互关系,运用生态化学计量学理论对径流氮、磷输出进行管理,是植被修复及面源污染防控研究的新方向。本研究历时四年,对滇中富磷区典型植物群落结构、典型群落叶片化学计量特征、典型群落氮磷输出特征等方面进行了研究,并基于生态化学计量学探讨了土壤——植物——径流间的相互关系,取得了以下主要研究结果：1、滇中富磷区植物群落以次生群落为主,其中乔灌群落有马桑(Coriaria nepalensis)、白背枫(Buddleja asiaticd)、马桑—白背枫、旱冬瓜(Alnus nepalensis)—马桑等16个类型；草本群落有紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)、土荆芥(Chenopodium ambrosioides)等9个类型。富磷区植物群落物种丰富度不高,优势植物多为耐贫瘠、耐胁迫的物种,其中有许多是外来入侵物种,如紫茎泽兰、土荆芥等。固氮物种在该区域有较广泛的分布,马桑、旱冬瓜等放线菌根固氮植物是其优势物种。2、滇中富磷区植物群落的恢复动态如下：灌草丛(白背枫、马桑为优势种)——阔叶林(旱冬瓜、马桑为优势种)——针阔混交林(旱冬瓜和云南松Pinusyunnanensis为优势种)——常绿阔叶林(栲、青冈为优势)。当自然恢复时间超过15—18年以后,物种丰富度和Shannon-Wiener指数的上升趋势明显降低,群落的均匀指数甚至出现下降。限制群落发展的首要因子由土壤养分逐渐变为光照,在植被的自然恢复过程中固氮植物发挥着重要作用。3、富磷区植物具有高的叶片磷含量,均值高达4.07mg/g,以及低的叶片氮磷比率(N：P),仅为4.94。富磷土壤作为一种驱动力导致其区域内植物叶片氮磷异速增长关系发生了变化,氮磷计量特征也发生了变化。虽然不同物种、不同生活型的植物对于土壤养分变化的响应程度不一致,但土壤磷可利用性的增加将会导致大量无机磷富集在叶片中,而这正是驱动植物乃至群落叶片磷及叶片N：P格局的关键因素。4、土壤氮可通过直接促进养分在植物体中的积累和通过改变群落组成这两条路径,影响群落叶片氮磷特征。群落叶片N：P比率主要受到土壤磷的控制。多元回归分析发现,土壤氮磷、群落组成和自然恢复时间等因素解释了富磷区植物群落叶片氮磷计量格局的54.0%～73.2%。群落叶片氮主要受到群落组成(50.5%)和土壤氮可利用性(36.0%)的影响。群落叶片磷受到土壤磷可利用性(29.8%)以及群落组成(25.8%)的影响。群落叶片N：P则主要受到土壤磷(43.0%)的控制。自然恢复时间对于群落叶片氮磷计量特征的直接作用较小。5、研究区降雨主要集中在5-10月,产水的高峰出现在8月,氮、磷及沉积物的流失也集中在8月(>25%)。径流中磷含量均值为1.56mg/L；径流中氮含量均值为1.73mg/L；磷和氮的年流失量均值分别为331.5g/hm2和373.1g/hm2。颗粒态是富磷区磷流失的重要形态。降雨、植物群落功能多样性、土壤氮、土壤磷、土壤N：P等因素的变化解释了径流氮、磷输出及其比率改变的41.0%～55.8%。虽然群落功能性状多样性作为单一指标对于径流格局的解释度有限,但群落功能多样性与其它因子的协同作用是影响富磷区径流特征的关键因素。6、土壤养分与植物分布密切相关,决定着群落组成。在功能多样性高,稳定性强的群落中,其优势种往往具有相对高的化学计量内稳性。以马桑为代表的固氮物种具有高的化学计量内稳性,其引入有利于土壤中C、N含量的增加,促进了群落功能多样性的提高,降低了径流中P素的输出,并提高了径流的N：P,有利于降低滇中山地富磷区磷的流失风险。然而,固氮物种黑荆的作用则并不明显。以上研究结果表明,作为区域生态系统重要的组成部分：土壤——植物——径流之间存在密切联系,促进氮磷平衡是地质富磷山地生态系统恢复及区域面源输出管控的内在要求和基本途径,固氮物种的选择和配置是未来研究的重要方向。