團(tuán)粒噴播技術(shù)在破損邊坡生態(tài)修復(fù)中的碳匯研究

中圖分類號(hào)：X171.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-4026（2025）05-0115-08

Abstract：Spray-seeding technologycanefectivelyrestore theecological environment of damagedmountain slopes. However，variationsinthephysicochemicalpropertiesof slopesoilandvegetationgrowthconditions—resultingfrom technicalmeasuresand human factors—limit our understanding ofcarbon sequestration on slopes.This studyanalyzed the characteristicsandinfluencing factors of carbon storageindamaged slopes in Zhangzhou restored usingaggregate sprayseeding technology.Theresultsshowed thatcarbon storage decreased sequentialy fromthe tree layer to soil，root system，andierlayer，withthedominant treespeciesLeucaena leucocephalainthetreelayercontributingsignificantlyto carbon storage. Although the soil layer of the slope is thin，its organic matter content reached 37.98g/kg ，demonstrating thepotentialof aggregate spray-seeding technologytoimprove soil qualityand carbon storage.Thephysicochemical propertiesof thesoil，particularly moisture，totalphosphorus，andtotalpotassium，significantlyaffctedcarbonstorage in theecolgicalrestorationarea.Thisstudyhighlightsthekeyroleofsoilmoistureinecologicalrestorationandcarbon sequestrationenhancement，providing valuable insights foroptimizing slope management measures and improving ecological restoration effectiveness.

Keywords：damaged mountain slopes；aggregate spray-seeding technology；ecological restoration；carbon storage

隨著城市化進(jìn)程的加快，人類工程活動(dòng)如施工開(kāi)挖和爆破，造成山體裸露、植被破壞，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化[1]。近年來(lái)，人們通過(guò)生態(tài)修復(fù)開(kāi)展了大規(guī)模的破損山體的治理工作，生態(tài)系統(tǒng)得到有效恢復(fù)[2-3]。這不僅增加了植被面積，還顯著提升了生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量，有效固定了大氣中的 CO₂ 。開(kāi)展破損邊坡生態(tài)修復(fù)中的碳匯研究，全面了解修復(fù)后的邊坡碳儲(chǔ)量特征及影響因素，增強(qiáng)其碳匯能力，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有效途徑。

團(tuán)粒噴播修復(fù)技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于邊坡修復(fù)的生態(tài)修復(fù)方法，該技術(shù)主要通過(guò)在裸露的邊坡上構(gòu)建適宜的人工土壤層，并建立種子庫(kù)，引導(dǎo)植物種內(nèi)和種間的自然競(jìng)爭(zhēng)，從而加速群落的重建與演替進(jìn)程，使得在較短時(shí)間內(nèi)形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)[4]。相關(guān)研究成果顯示，在不同的生態(tài)修復(fù)技術(shù)對(duì)比中，采用團(tuán)粒噴播修復(fù)技術(shù)的樣地，其土壤有機(jī)碳含量處于豐富狀態(tài);運(yùn)用植被混凝土生態(tài)防護(hù)技術(shù)、客土噴播技術(shù)的樣地，土壤有機(jī)碳含量?jī)H為中等水平;仿植被混凝土植被恢復(fù)技術(shù)樣地的土壤有機(jī)碳含量則處于缺乏狀態(tài)[5]。諸多研究表明，團(tuán)粒噴播生態(tài)修復(fù)技術(shù)有效改善了邊坡土壤理化性質(zhì)和植被生長(zhǎng)狀況[2]。一方面，團(tuán)粒噴播技術(shù)制備的“人工土壤”具有獨(dú)特的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使土壤具有良好的抗侵蝕能力，同時(shí)也確保了其土壤的透水性和透氣性[4.6];另一方面，通過(guò)對(duì)比團(tuán)粒噴播與常規(guī)覆土播種，發(fā)現(xiàn)使用團(tuán)粒噴播技術(shù)修復(fù)后的植株生長(zhǎng)高度高、密度大，且種子噴播后形成的樹(shù)木根系更發(fā)達(dá)，主根延伸能力更強(qiáng)，根系間的連接更復(fù)雜，固土效果更好，后期產(chǎn)生的生物量更大[7]。然而，由于團(tuán)粒噴播修復(fù)后的邊坡人為干擾強(qiáng)，目前對(duì)其碳匯功能的研究有待增強(qiáng)。

碳匯功能是生態(tài)系統(tǒng)重要功能之一。陸地生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)光合作用將大氣中 CO₂ 固定在植物和土壤中，進(jìn)而調(diào)節(jié)區(qū)域碳循環(huán)，維持全球生態(tài)平衡[8」。現(xiàn)有研究將陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量主要分為地上碳儲(chǔ)量、地下碳儲(chǔ)量、凋落物碳儲(chǔ)量及土壤碳儲(chǔ)量[8-9]，，并存在相應(yīng)的碳儲(chǔ)量估算方法。植被碳儲(chǔ)量估算方法，主要有生物量法和蓄積量法，通過(guò)蓄積量可以推算生物量，蓄積量法是生物量法的延伸[10]。生物量法依據(jù)植物生物量變化間接反映碳儲(chǔ)量變化，該方法技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，不過(guò)在轉(zhuǎn)換系數(shù)取值、樣地條件及氣候條件方面容易產(chǎn)生誤差[8，11]。蓄積量法以林木蓄積量為依據(jù)估算碳儲(chǔ)量，技術(shù)同樣簡(jiǎn)單，然而轉(zhuǎn)換系數(shù)及森林生態(tài)系統(tǒng)要素也會(huì)影響誤差[8，12]。根、土壤和調(diào)落物碳儲(chǔ)量計(jì)算方法采用實(shí)地采樣法，該方法計(jì)算精度高，可以準(zhǔn)確的反映實(shí)際值[8]。

由于受不同森林樹(shù)種有機(jī)碳含量、生物量及凋落物等諸多因素的影響，生態(tài)修復(fù)形成的人工林碳儲(chǔ)量存在較大差異[13]。一項(xiàng)針對(duì)福建不同喬木林碳儲(chǔ)量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，杉木林喬木層碳儲(chǔ)量為 15.145kg/m² ，馬尾松林喬木層碳儲(chǔ)量為 13.723kg/m² ，桉樹(shù)林喬木層碳儲(chǔ)量為 5.662kg/m^2[14] 。凋落物多且根系生長(zhǎng)快的樹(shù)種，其林地土壤有機(jī)碳的增加相對(duì)較快[13]。團(tuán)粒噴播技術(shù)目標(biāo)植物種子庫(kù)的設(shè)計(jì)和人工土壤層的構(gòu)建均受人為因素影響，且造林方式為播種，導(dǎo)致人工林碳儲(chǔ)量特征顯著區(qū)別植苗造林或自然恢復(fù)。考慮到邊坡碳儲(chǔ)量還可能受立地條件、植物樹(shù)種和土壤理化特性的顯著影響，迫切需要開(kāi)展深入研究以優(yōu)化生態(tài)修復(fù)策略并增強(qiáng)其碳匯能力。

以漳州市破損山體植被恢復(fù)項(xiàng)目為例，采用冠中生態(tài)股份有限公司的團(tuán)粒噴播技術(shù)，對(duì)受損邊坡進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。揭示團(tuán)粒噴播技術(shù)對(duì)受損邊坡生態(tài)系統(tǒng)不同碳庫(kù)（地上碳儲(chǔ)量、地下碳儲(chǔ)量、凋落物碳儲(chǔ)量及土壤碳儲(chǔ)量）的分配情況;探討團(tuán)粒噴播技術(shù)對(duì)受損邊坡生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的主要影響因素及其機(jī)制。通過(guò)深入研究修復(fù)7年后受損邊坡生態(tài)修復(fù)后碳儲(chǔ)量特征及其影響因素，我們期望能夠?yàn)檎闹菔心酥粮＝ǖ貐^(qū)的邊坡碳儲(chǔ)量管理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 樣地概況

調(diào)查樣地位于福建省漳州市鼎仔內(nèi)山（ 3^°34^′N-25^°15^′N，116^°54^′E-118^°08^′E） ，屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，平均氣溫 21^°C ，年平均降雨量 1500mm^[15] 。由于人類活動(dòng)的影響，該山體的北、東北和東南側(cè)受損嚴(yán)重，形成了巖質(zhì)裸露，植被全無(wú)的受損邊坡。該受損邊坡于2016年采用團(tuán)粒噴播修復(fù)技術(shù)進(jìn)行施工并完成修復(fù)。鼎仔內(nèi)山最大高度差 116m ，共分為9級(jí)坡，每級(jí)坡高約 10～12m ，坡度 45^° 。

噴播的土壤層分為人工土壤層和種子層，總厚度為 7～10cm 。人工土壤層成分由黏土、有機(jī)質(zhì)添加物、土壤添加劑及必要的緩釋肥料構(gòu)成。噴播種子層中包含的植物有：銀合歡（Leucaena leucocephala）、臺(tái)灣相思（Acacia confusa）、大葉相思（Acacia auriculiformis）、鳳凰木（Delonix regia）多花木蘭（Yulania multiflora）、山合歡（Albizia kalkora）、金合歡（Vachellia farnesiana）、美麗胡枝子（Lespedeza thunbergii subsp.formosa）、紫荊（Cercis chinensis）、車桑子（Dodonaea viscosa）、傘房決明（Senna corymbosa）、高羊茅（Festuca elata）、黑麥草（Lolium perenne）結(jié)縷草（Zoysia japonica）狗牙根（Cynodon dactylon）。

1.2 研究方法

1.2.1 樣地設(shè)置

本研究于2023年10 月進(jìn)行樣地調(diào)查，共調(diào)查3個(gè)樣地（S1、S2、S3），每個(gè)喬木調(diào)查樣地的面積為 10m×10m 。在喬木調(diào)查樣地的四個(gè)角及對(duì)角線交叉處設(shè)置邊長(zhǎng)為 2m×2m 的灌木調(diào)查樣方，并在每個(gè)灌木調(diào)查樣方內(nèi)設(shè)置 1m×1m 的草本調(diào)查小樣方。

1.2.2 樣地調(diào)查

植物群落調(diào)查方法參照《陸地環(huán)境植物調(diào)查技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)[16，主要針對(duì)喬木層和凋落物層開(kāi)展。喬木層調(diào)查指標(biāo)包括物種組成、密度、高度、胸徑、生物量，凋落物層調(diào)查指標(biāo)包括生物量。土壤調(diào)查方法參照《森林土壤碳儲(chǔ)量調(diào)查技術(shù)規(guī)程》17」，在每個(gè)樣地中設(shè)置3個(gè)樣點(diǎn)，土壤取樣深度為 0～10cm ，調(diào)查指標(biāo)包括土壤容重、含水量、全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)、全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)、全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)、有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、碳儲(chǔ)量。

1.2.3 碳儲(chǔ)量計(jì)算方法

植物層和凋落物層碳儲(chǔ)量計(jì)算公式為：

C_x=B_x×ω_x，

式中， C 為單位面積碳儲(chǔ)量， kg/m² B 為生物量， kg/m² ： ω 為有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)， g/kg ;下標(biāo) x 為喬木或凋落物。

土壤層碳儲(chǔ)量計(jì)算公式為：

C_s=ρ_s×ω_s×h，

式中， C_s 為單位面積土壤碳儲(chǔ)量， kg/m²;ρ_s 為土壤容重， g/cm³;ω_s 土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)， g/kg;h 為土壤厚度，h=0.1m 。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

邊坡的碳儲(chǔ)量、植物密度、植物胸徑以3個(gè)樣地的平均值表示，土壤理化性質(zhì)以3個(gè)樣方的平均值表示。使用T檢驗(yàn)的方法或單尾方差分析比較各指標(biāo)之間是否有差異。采用R語(yǔ)言relaimpo軟件包分析植物和土壤指標(biāo)對(duì)邊坡碳儲(chǔ)量變異的貢獻(xiàn)度。

2 結(jié)果與分析

2.1 邊坡生態(tài)系統(tǒng)植被與土壤碳儲(chǔ)量現(xiàn)狀分析

邊坡生態(tài)系統(tǒng)總碳儲(chǔ)量為 5.94kg/m² （表1），其中，地上碳儲(chǔ)量分布于喬木層和凋落物層，分別為 3.59kg/m² 和 0.003 6kg/m² ;地下碳儲(chǔ)量分布于土壤和根，分別為 1.24kg/m² （土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 37.98g/kg 和1.11kg/m² 。其中，地上部分的喬木層碳儲(chǔ)量顯著高于凋落物層碳儲(chǔ)量，地下部分的根碳儲(chǔ)量與土壤碳儲(chǔ)量無(wú)顯著性差異。

Table 1 Carbon storage of the slope ecosystem

注：平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤，不同字母表示顯著性差異（ Plt;0.05） °

2.2 邊坡生態(tài)系統(tǒng)生物因素和土壤理化性質(zhì)分析

邊坡植物組成為銀合歡和相思，銀合歡的密度（2.25株 'm² ）和胸徑 （ 4.1cm? ）顯著高于相思的密度（0.25株/ '_m² ）和胸徑（ 2.4cm ）（表2）。

表1邊坡生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量

表2邊坡生態(tài)系統(tǒng)植物狀況

注：平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤， * 表示同列的顯著性差異情況（ Plt;0.05 。

邊坡生態(tài)系統(tǒng)土壤理化性質(zhì)結(jié)果如表3所示，平均土壤容重為 0.971g/cm³ ，平均土壤含水量為 5.75% ，平均土壤的全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1.252g/kg ，平均全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.455g/kg ，平均全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 36.241g/kg 。

Table 2 Vegetation status of the slope ecosystem

表3邊坡生態(tài)系統(tǒng)土壤理化性質(zhì)

Table 3Physical and chemical properties of the soil in the slope ecosystem

注：平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤。

2.3 生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的影響因素分析

R² 被用來(lái)衡量模型中各個(gè)解釋變量對(duì)響應(yīng)變量的相對(duì)重要性，即植物和土壤因素共同解釋了邊坡碳儲(chǔ)量變異的 98.09% （圖1）。柱狀圖表示每個(gè)變量對(duì)模型解釋能力的貢獻(xiàn)比例，土壤理化性質(zhì)是碳儲(chǔ)量變異主要影響因素（ 93.35% ）。其中，土壤水分貢獻(xiàn)占比38.40% ，其次是土壤全磷貢獻(xiàn)占比 27.91% 、土壤全鉀貢獻(xiàn)占比 10.30% 、土壤容重貢獻(xiàn)占比 9.88% 、土壤全氮貢獻(xiàn)占比 6.86% 。

3 討論

3.1 生態(tài)修復(fù)對(duì)邊坡碳儲(chǔ)量的影響

圖1邊坡生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量影響因素的相對(duì)重要性 Fig.1Relative importance of factors that affect the carbon storage of the slope ecosystem

裸露巖石邊坡由于其特殊的地理環(huán)境，常常缺乏植被和土壤覆蓋，導(dǎo)致其碳儲(chǔ)量很低。團(tuán)粒噴播生態(tài)修復(fù)技術(shù)通過(guò)在巖石表面形成一層土壤基質(zhì)和人工種子庫(kù)，為植物生長(zhǎng)提供必要的條件，進(jìn)而通過(guò)植物的光合作用吸收大氣中的二氧化碳。本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)團(tuán)粒噴播生態(tài)修復(fù)后的鼎仔內(nèi)山體邊坡形成了以銀合歡為優(yōu)勢(shì)種和建群種的人工林，提高了生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量。

本研究結(jié)果表明，人工林碳儲(chǔ)量分布格局由大到小依次為喬木層碳儲(chǔ)量、土壤碳儲(chǔ)量、根碳儲(chǔ)量、凋落物層碳儲(chǔ)量（表1）。其中，喬木層碳儲(chǔ)量占據(jù)主導(dǎo)地位，占總碳儲(chǔ)量的 60.40% ，與森林生態(tài)系統(tǒng)中喬木層作為碳儲(chǔ)量主要貢獻(xiàn)者的研究結(jié)果相一致[18]。銀合歡和相思個(gè)體高大、生物量大，在生態(tài)修復(fù)后7年期間，隨著林齡增大，逐漸積累大量的碳，形成了以喬木層碳儲(chǔ)量占主導(dǎo)地位的碳分配格局。本研究發(fā)現(xiàn)，修復(fù)后的受損邊坡喬木層碳儲(chǔ)量為 3.59kg/m² ，處于福建省各森林類型碳儲(chǔ)量 2.56～9.99kg/m^2[19] 范圍內(nèi)，接近漳州市喬木層碳儲(chǔ)量 3.86kg/m^2[20] ，表明團(tuán)粒噴播通過(guò)恢復(fù)喬木層的碳儲(chǔ)量，對(duì)受損邊坡碳儲(chǔ)量進(jìn)行了有效恢復(fù)。

土壤和根系碳儲(chǔ)量共同貢獻(xiàn)了總碳儲(chǔ)量的 39.54% ，是邊坡碳儲(chǔ)量的重要組成部分。漳州西山礦區(qū)采用客土噴播方式修復(fù)的土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為 7.69g/kg^[21] ，漳州市城市綠地土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.69g/kg^[22] ，而本研究邊坡土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 37.98g/kg 。這可能是因?yàn)椋喝斯ね寥谰哂锌顾g能力，能夠減少水土流失，從而減少碳損失[46];其次，團(tuán)粒噴播技術(shù)在巖石表面構(gòu)建的人工土壤添加了有機(jī)質(zhì)，提升了土壤的有機(jī)質(zhì)含量;最后，團(tuán)粒噴播技術(shù)構(gòu)建種子庫(kù)時(shí)，增大了各植物物種的種子密度，植物從萌發(fā)到成長(zhǎng)為正常個(gè)體過(guò)程中，部分死亡的種子和凋落物回歸到土壤中，也增加了土壤的有機(jī)質(zhì)含量。

林齡為7年的銀合歡的根系碳儲(chǔ)量為 1.1kg/m² ，單株銀合歡的根系碳儲(chǔ)量?jī)H為 0.49kg ，遠(yuǎn)低于林齡為20 年的銀合歡根系碳儲(chǔ)量 4.41kg/ 株[23]，這與銀合歡生長(zhǎng)的林齡和土層厚度有關(guān)。有研究指出，土層厚度主要通過(guò)影響植物與土壤的耦合進(jìn)而影響邊坡植被恢復(fù)[24]。銀合歡根系主要分布在 0～40cm 土層[20]，播種1年后植株根深可達(dá) 1～2m^[25] ，而本研究中土壤層厚度為 7～10cm ，底層為巖石，相對(duì)較薄的土壤層限制了根系生長(zhǎng)。

邊坡凋落物碳儲(chǔ)量?jī)H為 0.003 6kg/m² ，遠(yuǎn)低于福建柏樹(shù)林凋落物碳儲(chǔ)量 0.08kg/m^2[26] 。本研究的銀合歡為固氮豆科樹(shù)種，葉片氮含量高[2]，有研究表明，凋落物現(xiàn)存量隨著葉片氮含量的增加而降低[26]。本研究的邊坡坡度為 45^° ，坡度較大，凋落物難以存留，并且本研究屬于亞熱帶地區(qū)，溫度較高，凋落物分解的較快[28]，凋落物碳儲(chǔ)量也會(huì)偏低。

3.2 生態(tài)修復(fù)對(duì)植物和土壤的影響

團(tuán)粒噴播采用喬、灌、草的種子配比，通過(guò)密集播種對(duì)受損邊坡進(jìn)行了植被建植。生態(tài)修復(fù)7年后，邊坡植物群落組成為銀合歡和相思。已有研究表明，豆科植物在邊坡環(huán)境中展現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性，是生態(tài)修復(fù)的優(yōu)選植物種類[29]。銀合歡作為豆科植物，建植多年后會(huì)侵占當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)資源，形成單一優(yōu)勢(shì)種群[18]，這與本研究結(jié)果一致。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，銀合歡在密度為2.25株 χ_m^′ 時(shí)，胸徑為 4.1cm ，大于李潔等[30的研究中銀合歡密度在2株/ '_m² 時(shí)，平均胸徑為 3.11cm ，表明銀合歡在邊坡修復(fù)中效果更好。

邊坡的土壤容重（ （0.97g/cm³ ）低于全國(guó)土壤容重 （1.28g/cm³） ）[31]，這與人工土壤特性有關(guān)，高孔隙率土壤的容重值會(huì)偏低。邊坡的土壤含水量為 5.75% ，表明土壤較為干燥，這可能與漳州夏季氣溫普遍較高，這種高溫環(huán)境會(huì)加速土壤水分的蒸發(fā)有關(guān)。

受損邊坡土壤的全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1.252g/kg ，處于全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（6級(jí)）的第3級(jí)，土壤全氮含量較豐富，結(jié)果表明使用固氮植物銀合歡能夠有效恢復(fù)邊坡土壤全氮含量。土壤全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.455g/kg ，處于全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（6級(jí)）的第4級(jí)，土壤全磷含量適量。這可能與植物的根系分泌物有關(guān)[32，豆科植物在低磷條件下能夠產(chǎn)生大量有機(jī)酸，從而促進(jìn)根際酸化，提高土壤中磷的有效性[32-33]。受損邊坡的土壤全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 36.241g/kg ，處于全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（6級(jí)）的第1級(jí)，土壤全鉀含量極豐富，這可能是凋落物層的分解，提高了全鉀的含量。以上結(jié)果表明，團(tuán)粒噴播技術(shù)在恢復(fù)土壤養(yǎng)分方面發(fā)揮了重要作用。

3.3 生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的影響因素及機(jī)制分析

本研究分析了影響生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量變異的主要因素。結(jié)果表明，植物和土壤因素共同解釋了受損邊坡碳儲(chǔ)量變異的 98.09% 。植物密度能夠解釋受損邊坡碳儲(chǔ)量變異的 4.74% 。植物密度是碳儲(chǔ)量計(jì)算的重要參數(shù)，可直接影響碳儲(chǔ)量的結(jié)算結(jié)果。本研究中，銀合歡密度為2.25株/ χ_m^′ ，屬于低密度林（密度小于4株 χ_m^′ ）。研究表明，低密度時(shí)林木之間的距離相對(duì)寬闊，樹(shù)枝的伸展空間較大，樹(shù)木之間的競(jìng)爭(zhēng)作用較弱[30]，有利于植物的生長(zhǎng)，促進(jìn)了樹(shù)木生物量的提升和碳儲(chǔ)量的增加。

在土壤理化性質(zhì)中，土壤含水量、土壤全磷和土壤全鉀共同解釋了碳儲(chǔ)量變異的 76.61% 。其中，土壤水分能夠解釋受損邊坡碳儲(chǔ)量變異的 38.40% ，土壤水分對(duì)受損邊坡碳儲(chǔ)量變異的貢獻(xiàn)最大。土壤水分會(huì)對(duì)邊坡植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生直接影響[32]，邊坡土壤水分不易保持[29]，并且漳州地區(qū)天氣炎熱，降水較少，導(dǎo)致植物生長(zhǎng)受水分限制影響，造成碳儲(chǔ)量的變異。另外，在干旱條件下，由于水分不足導(dǎo)致植物對(duì)土壤養(yǎng)分的獲取和運(yùn)輸受阻，進(jìn)一步限制了植物碳儲(chǔ)量的積累。

磷是植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)元素，本研究發(fā)現(xiàn)，土壤全磷能夠解釋受損邊坡碳儲(chǔ)量變異的 27.91% ，這與磷素參與植物代謝過(guò)程，促進(jìn)植物光合作用，進(jìn)而提高植物體內(nèi)無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的效率有關(guān)[34]。此外，磷在土壤中容易被吸附和固定，植物必須通過(guò)根系形態(tài)變化來(lái)主動(dòng)獲取磷素，磷的可利用性可以增強(qiáng)根系的形態(tài)可塑性，提高根系磷素利用效率，以維持地上部分的正常生長(zhǎng)[35]。團(tuán)粒噴播技術(shù)有效提高了土壤全磷含量，能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)，影響受損邊坡森林生產(chǎn)力和固碳能力[36]。

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，土壤全鉀能夠解釋受損邊坡碳儲(chǔ)量變異的 10.30% 。一方面，鉀能夠促進(jìn)光合產(chǎn)物的合成和運(yùn)輸，對(duì)植物有機(jī)物積累產(chǎn)生直接影響；另一方面，鉀能夠提高邊坡植物對(duì)干旱的抵抗能力。研究表明，鉀元素能夠通過(guò)植物氣孔的開(kāi)閉調(diào)節(jié)植物的水分平衡和養(yǎng)分的吸收，通過(guò)促進(jìn)根系的生長(zhǎng)和發(fā)育提高根系水分的吸收能力[37]。邊坡植物面臨干旱等逆境環(huán)境，植物通過(guò)鉀的吸收利用，增強(qiáng)其抗逆能力，進(jìn)而間接影響受損邊坡的碳儲(chǔ)量。

土壤全氮能夠解釋受損邊坡碳儲(chǔ)量變異的 6.86% ，其解釋度低于全磷和全鉀。這可能是因?yàn)殂y合歡是豆科植物，其根系具有較高固氮能力的根瘤[25]，保證了植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的氮素需求。

4結(jié)論

本研究深入討論了團(tuán)粒噴播技術(shù)修復(fù)的受損邊坡碳儲(chǔ)量分配格局和影響因素。生態(tài)修復(fù)7年后，邊坡碳儲(chǔ)量分布由高到低為喬木層、土壤層、根系、凋落物層的分布特征，其中以銀合歡為優(yōu)勢(shì)種的喬木層對(duì)邊坡碳儲(chǔ)量的貢獻(xiàn)最大。團(tuán)粒噴播技術(shù)通過(guò)在受損邊坡的巖石表面形成一層土壤基質(zhì)和人工種子庫(kù)，促進(jìn)了邊坡植物的生長(zhǎng)，有利于邊坡碳儲(chǔ)量的恢復(fù)和增加。土壤含水量是影響邊坡碳儲(chǔ)量的關(guān)鍵因素，在邊坡生態(tài)修復(fù)實(shí)踐中，應(yīng)特別重視提升土壤水分的保持能力。此外，以豆科植物為優(yōu)勢(shì)種進(jìn)行邊坡植被建植時(shí)，還應(yīng)注重調(diào)控土壤全磷和全鉀的含量。

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