中国西南喀斯特地区植被生长受土壤体积限制

中国植被变绿处于全球领先地位，其中在西南喀斯特地区开展的植树造林工程发挥了重要作用。西南喀斯特地区由于强烈土壤侵蚀和石漠化，土壤体积通常较小。同时，尽管植物可利用土壤中的养分浓度通常足够高，但植被生长仍然存在养分限制。然而，尽管局地尺度观察到了土壤体积对养分储量和植被生长潜力的可能限制，但仍然未见区域尺度的评估，土壤体积限制植被生长的阈值不明。为了探究植被生长潜力、土壤体积和土壤养分浓度之间的关联，本文整合了中国西南部喀斯特地区500余条实地调查记录的数据集，涵盖该区域主要气候和植被类型。本文采用了XGBoost模型和网络分析来揭示植被生长潜力与环境因子关联性的变化，结果表明，土壤体积对植被生长潜力的贡献超过了气候因子和土壤养分浓度的贡献，可解释约70%植被生长潜力的空间变异性。本文进一步确定57.5 cm的土壤厚度是土壤体积限制植被生长的阈值。随土壤厚度降低至这一阈值，植被的限制因子从土壤养分浓度转变为土壤体积，同时气候因子对植被生长的影响更显著。本研究表明，土壤体积是喀斯特植被生长潜力的主要限制因素，不断加剧的土壤侵蚀与石漠化是当前植被恢复工程可持续性的重大挑战。