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黄土高原是我国水土流失最严重的地区之一,具有复杂多样的地貌条件和恶劣的生态环境。在黄土高原进行退耕还林还草工程对于减少该地区水土流失、改善生态环境以及提高物种多样性具有重要意义。植被物种多样性、土壤理化性质是现今科学研究较为热点的问题,植被恢复年限对林下植被物种多样性和土壤理化性质的影响更是林学、水土保持学科需要回答的科学问题。因此,探求植被恢复年限对植物多样性及土壤理化性的影响具有重要科学意义和实践意义。为此本文以晋西黄土丘陵沟壑区不同植被恢复年限(10 a、15 a、20 a、25 a)的刺槐林地(Robinia pseudoacacia)、油松林地(Pinus tabuliformis)及侧柏林地(Platycladus orientalis)为研究对象,选择了42个调查样地,研究林地草本层的植物的丰富度指数(R、M)、多样性指数(H’、D)、均匀度指数(Jsw)、生物量及枯落物量等随着植被恢复年限的变化;同时测定不同土层深度(0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm、50~60 cm)的容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、有机质、pH、硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷等14个土壤因子,探讨土壤理化性质随植被恢复年限的变化;并运用相关数学分析方法建立林下植被——土壤耦合评价模型,确定不同林地林下植被——土壤耦合的协调度;旨在为晋西黄土区退耕还林及植被恢复提供理论依据,为人工林林下植被多样性的保护和管理提供参考。具体研究结果如下:(1)调查样地的草本植物共有20种,隶属于10科16属。经过25 a左右的植被恢复后,不同林地草本植物多样性有着特殊性;根据重要值各林地优势草本植物是细裂叶莲蒿(Artemisia gmelinii)和苔草(Carex spp);随着植被恢复年限增加,油松林地草本植物的丰富度指数(R、M)、多样性指数(H’、D)以及均匀度指数(Jsw)均有逐渐减小的趋势;刺槐林地草本多样性指数却随植被恢复年限的增加有增加的趋势;侧柏林地呈先增加后减小的趋势。各指数的大小均表现为刺槐林地>侧柏林地>油松林地;说明刺槐林地和侧柏林地与油松林地相比更适合草本植物的生长。(2)林地草本层生物量以油松林地最小,其在不同恢复年限变化范围为5.4-7.4g·m-2,刺槐林地最大(值为24.93-57.67 g·m-2)。随着植被恢复年限的增加,侧柏和刺槐林地草本层生物量均呈现先增加后减小的趋势,而油松林地有逐渐减小的趋势。油松林地的枯落物量最大,其在不同恢复年限变化范围为15.68-27.31 t·hm-2,侧柏林地最小(值为8.36-12.38 t·hm-2)。刺槐林地枯落物量随植被恢复年限的增加有逐渐增加的趋势,而油松和侧柏林地呈波动性变化。(3)林地土壤容重随着植被恢复年限的增加均有减小的趋势,总孔隙度和毛管孔隙度的变化趋势与容重相反;随土层深度的增加,容重呈增加趋势,总孔隙度和毛管孔隙度均呈减小趋势;恢复年限为25 a时,林地0~60 cm土层容重的平均值分别为油松林地(1.16 g·cm-3)、侧柏林地(1.18 g·cm-3)和刺槐林地(1.18 g·cm-3);林地0~20cm土层的容重在恢复年限为10-15年期间变化最大,经过23年恢复后基本稳定在1.16 g·cm-3,恢复年限在5-10年期间总孔隙度变化最大,经过25年恢复后基本稳定在55.61%左右,恢复15年后毛管孔隙度稳定在54%左右。(4)不同林地0~60 cm土层的化学性质随植被恢复年限的增加,变化趋势并不相同。土壤有机质含量、pH和速效磷均表现为侧柏林地>刺槐林地>油松林地;硝态氮、速效钾含量均为刺槐林地>侧柏林地>油松林地;铵态氮含量大小为油松林地>侧柏林地>刺槐林地;全氮含量大小为侧柏林地>油松林地>刺槐林地;全磷含量大小为刺槐林地>油松林地>侧柏林地。土壤全氮、有机质、速效钾、硝态氮和铵态氮含量随土层深度的增加有减小的趋势,具有表聚效应。随着植被恢复年限的增加土壤养分逐渐富集,肥力日趋改善,养分逐渐增加。(5)草本植被——土壤耦合协调度指数在0.49-0.52之间,大小为侧柏林地(0.5111)>刺槐林地(0.5069)>油松林地(0.4932),油松林地属于濒危失调植被损益类型,而刺槐林地和侧柏林地属于勉强协调植被滞后类型。侧柏林地和刺槐林地草本植物和土壤理化性质的协调性好于油松林地。植被恢复时应该优先考虑营造刺槐和侧柏林。(6)草本植物的多样性受全磷、pH、全氮的影响较大。多样性指数(H’)、丰富度指数(M)、均匀度指数(Jsw)均与全磷(TP)有良好的线性关系;生物量(W-P)与速效磷(AP)、全氮(TN)、pH均有良好的线性关系;枯落物量(W-L)与土壤容重(BD)、土壤总孔隙度(STP)和pH均有良好的线性关系。