沙漠化治理推動北方農牧交錯區生態恢復和可持續發展
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闡明了半干旱沙區退化生態系統恢復的關鍵機理
通過長期定位研究和監測，闡明了土壤種子庫、殘存的斑塊狀植被和灌叢在植被恢復過程中的種源作用；半干旱沙區灌叢不僅可有效防止土壤表層的侵蝕，而且隨著土壤有機物質在灌叢下的逐漸積累，有利于土壤持水性能等特性進一步得到改善及一年生和多年生草本植物的定居與發育，促進沙地植被的恢復與重建。在此基礎上，通過對沙區優勢植物功能性狀分異特征的研究，揭示了植物功能多樣性調節群落生產力形成的重要機制。發現固沙植被恢復過程中植物功能性狀對環境變化表現協同響應，土壤養分是功能性狀趨同的主要驅動因素，群落內部植物功能多樣性顯著調節土壤變化對群落生產力的作用?。同時，確定了沙化土地恢復過程中土壤生物群落組成和多樣性的演變規律，揭示了植被特征和土壤理化性質調控土壤生物群落的關鍵機制。發現沙化土地恢復過程中土壤微生物數量和多樣性顯著增加，嚴重沙漠化階段土壤真菌群落組成與其他生境分異明顯；固沙灌叢會對土壤中大型節肢動物群落分布產生明顯聚集效應，即“蟲島”。該研究為深入認識沙化土地土壤功能的恢復過程和驅動機理提供了生物學理論依據，完善了防沙治沙恢復生態學的理論體系。
土壤有機碳積累和固定是土壤功能及生態系統服務的重要基礎?；哪恋鼗謴瓦^程中土壤碳截獲能力是評價土壤恢復的重要指標。通過大范圍（12．04×104km2）的野外調查，明確了科爾沁沙地區域碳密度空間分布特征，核算了?0—100?cm?深土壤有機碳儲量（圖?3）。在此基礎上，以保護良好的疏林草地為參比，評價了北方農牧交錯區主要生態治理措施的土壤有機碳截存能力和機制。發現嚴重沙化土地經過禁牧圍封、營造喬灌木林均能顯著固定大氣中的?CO2；其中，禁牧圍封措施的土壤固碳功能最強?，而土壤輕組有機碳和細顆粒有機碳的增加是土壤有機碳固存的主要途徑。該項研究為評價區域土壤有機碳動態對未來氣候變化和人類活動的響應提供了新的參比基準，為準確評價半干旱區植被重建措施的生態效應提供了參考依據。
圖 3 科爾沁沙地 0 — 100 cm 土壤有機碳密度的空間分布圖