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巖溶，也稱喀斯特，占世界陸地面積12%-15%，其最大的一個分布中心位于中國南方云貴桂為主的區(qū)域。失去植被后，巖溶地貌形成石漠化景觀，已經(jīng)成為中國南方最為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題之一。版納植物園沈有信研究團(tuán)隊將石漠化植被的恢復(fù)與巖溶地質(zhì)背景結(jié)合，取得了一系列重要進(jìn)展。

土壤鉀主要來源于母質(zhì)礦化和生物地球化學(xué)循環(huán)補(bǔ)充。碳酸鹽巖中的鉀含量遠(yuǎn)低于其它巖石種類。計算表明，即使在熱帶、亞熱帶氣候條件下，碳酸鹽巖溶解所釋放出的鉀的速率遠(yuǎn)低于植被從草地、灌木到森林恢復(fù)所需要的數(shù)量，導(dǎo)致土壤中鉀的含量和鉀庫耗損，這種天然的地質(zhì)缺陷制約自然植被的修復(fù)但被長期忽略（該文章發(fā)表于Catena）。

巖溶地質(zhì)背景下的植物生境的最顯著特征之一是地表裸露巖石（簡稱露石）。石漠化狀態(tài)下，露石占據(jù)地表30%以上比例，重度石漠化的比例更高達(dá)70%以上。長期以來，植物生態(tài)學(xué)研究中的露石比例僅靠估測（樣方或樣線內(nèi)出現(xiàn)巖石的頻度），團(tuán)隊發(fā)展了新的精準(zhǔn)測量技術(shù)，通過微樣方（2mx2m）拍照，應(yīng)用圖像處理技術(shù)精準(zhǔn)計算露石與土面面積（該文章發(fā)表于Environmental Science and Pollution Research），為露石研究奠定了測量基礎(chǔ)。研究組展開了露石對降水和干濕沉降物再分配研究，發(fā)現(xiàn)露石占比變化，創(chuàng)造了植物生境內(nèi)水分和干濕沉降的巨大差異，可高達(dá)2倍以上（該文章發(fā)表于 Catena），由此造成了土斑土壤水分的巨大的異質(zhì)性和時間波動，但這種異質(zhì)性和波動是時間穩(wěn)定的（該文章發(fā)表于Catena）,也即不同的斑塊對植物水分的供應(yīng)差異是存在的。進(jìn)一步追蹤（水中添加染色劑）表明，露石分配的降水很大一部分以優(yōu)先流的方式被通過露石相連的地下基巖快速下滲（該文章發(fā)表于Vadose Zone Journal）。

上述地質(zhì)背景研究結(jié)果被進(jìn)一步的土壤置換試驗佐證。將富含養(yǎng)分和繁殖體庫的森林表土置換石漠化跡地表土，并給以水分供應(yīng)和減光處理后，石漠化跡地能快速萌發(fā)并生長類似于巖溶森林的幼苗植物群落（文章發(fā)表于Forest Ecology and Management， Ecological Engineering ），該研究也為開發(fā)石漠化區(qū)的仿自然森林群落的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。