太行山坡地不同管理措施植被-土壤系统耦合关系

Evaluation of the coupling relationship between vegetation and soil system under different management measures in Taihang Mountains

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摘要植被和土壤的耦合协调关系可以用来衡量生态系统的一致性和协调性程度.研究以河北省临城县太行山东麓丘陵坡地为研究区,以原生灌草地、不管理的人工核桃林、人工核桃林下清除灌草、人工核桃林下清除灌草并施肥等4种不同管理措施的植被-土壤系统为研究对象,建立由4个植被因子(Shannon-Wiener、Simpson、Margalef、Pielou等指数)和7个土壤因子(土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、pH、电导率、含水率等)组成的评价指标体系,采用层次分析法和熵权法确定各因子权重,以耦合协调度模型评价二者的协调程度.结果表明:(1)不同管理措施下,除植被因子Pielou指数外,其余植被和土壤因子均存在显著差异性(P＜0.05).(2)土壤有机碳与Simpson指数呈显著正相关(P＜0.05),与Shannon-Wiener、Pielou、Margalef指数呈显著负相关(P＜0.05),土壤全氮与Shannon-Wiener和Margalef指数呈显著负相关(P＜0.05).(3)不同管理措施下植被-土壤系统耦合协调程度总体处于失调发展状态,原生灌草地为严重失调发展模式的植被-土壤同步发展型,不管理的人工核桃林和林下清除灌草并施肥均属于中度失调发展模式的土壤滞后发展型,林下清除灌草属于轻度失调发展模式的植被滞后发展型.综上,种植人工核桃林并清除林下灌草有利于提升植被-土壤系统耦合协调度,但尚未达到最佳的协调状态.