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针对黄土丘陵区土壤培育、生态恢复的实际需求以及土壤质量与植被性质在演替中的耦合机理这一科学问题,本文基于长期定位试验,研究了不同土壤肥力背景和不同植被恢复方式(自然恢复与人工恢复)下土壤质量演变与植被性质变化之间的耦联及互馈方式,揭示了演替过程中土壤质量与植被性质的互动效应。取得主要结论如下:1.植被-土壤系统恢复十年后,自然和人工恢复方式下土壤团聚体含量、团聚体平均重量直径(MWD)、土壤容重、土壤含水量差异不显著(P>0.05);人工恢复方式下,0~20cm及20~40cm土层之间大团聚体(R0.25)含量差异显著(P<0.05);人工恢复方式在改善土壤养分方面作用更明显,自然恢复方式更能改善土壤生物性质。2.植被演替至2008年和2010年时,不同肥力梯度下植被群落性质差异显著(P<0.05)。相比于无肥处理,施肥处理能够促使群落优势种形成,从而显著降低群落Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数(P<0.05),并使群落盖度及生物量显著增加(P<0.05)。3.随着植被演替,土壤全量养分及储水量缓慢积累,速效养分含量波动明显;植被优势种大致经历了由一年生草本向两年生、多年生草本与灌木的演替过程,但其具体演替序列因肥力梯度不同而相异;人工施肥处理能够影响植被演替过程中的多样性指数变化,进而加速植被演替进程。4.土壤性质与植被群落特征的相关关系在不同的恢复方式、肥力梯度及演替阶段下表现方式不同,但二者之间的稳定关联主要是由土壤速效养分分别与草本盖度、群落Margalef丰富度的联系体现。土壤与植物间的相关关系存在“阈值效应”,当肥力逐渐增加时,二者的相关关系的显著性与方向皆可能发生改变。施肥在一定程度上改变了土壤-微生物-植物系统的碳、氮、磷含量及其化学计量比,当土壤条件改变时,微生物的响应(主要是微生物量C/N与微生物量C/P)最敏感。5.微生物在土壤-植物营养互动中起“纽带作用”,介导沙棘叶片碳、氮、磷含量与土壤营养互动的主要是微生物量氮含量;介导柠条叶片碳、氮、磷含量与土壤营养互动的主要是微生物量碳含量。有机碳通过对微生物量氮的间接作用是决定沙棘叶片碳、氮、磷的主要途径;有机碳通过对微生物量碳的间接作用是决定柠条叶片碳的主要途径;微生物量碳的直接作用,有机碳通过对微生物量碳的间接作用以及全氮通过对微生物量碳的间接作用是决定柠条叶片氮的主要途径;微生物量碳、微生物量氮的直接作用,全氮通过对微生物量碳的间接作用以及微生物量碳通过对微生物量氮的间接作用是决定柠条叶片磷的主要途径。