自20世紀末21世紀初以來，大規(guī)模的生態(tài)恢復(fù)工程使得西南地區(qū)成為全球植被變綠的熱點區(qū)，該區(qū)植被覆蓋度、葉面積指數(shù)和生物量等顯著增加。然而，喀斯特地區(qū)巖溶發(fā)育強烈，土層淺薄，持水能力弱，形成了有別于干旱和半干旱地區(qū)的巖溶干旱，嚴重制約了植被的可持續(xù)性恢復(fù)。目前關(guān)于植被恢復(fù)潛力的研究大多集中在干旱和半干旱地區(qū)，研究表明植被恢復(fù)引起徑流量減少和土壤干層。在喀斯特地區(qū)，團隊前期評估了植被恢復(fù)工程的有效性，并識別了恢復(fù)工程有效性區(qū)域和低效性區(qū)域 （Tong et al., 2017），這為評估植被恢復(fù)潛力奠定了基礎(chǔ)。但在全球氣候變化背景下，植被是否長期且可持續(xù)恢復(fù)，以及在喀斯特和非喀斯特地區(qū)有何差異尚不清楚。
針對以上問題，中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所陳洪松課題組基于表征西南三省西江流域異質(zhì)性景觀的多驅(qū)動因素構(gòu)建了隨機森林模型，預(yù)測和量化了2001–2018年該地區(qū)植被恢復(fù)承載力（NPPcap）和未來恢復(fù)潛力（NPPpot），并對比分析了喀斯特和非喀斯特地區(qū)以及自然林和人工林恢復(fù)潛力的差異。
研究結(jié)果表明，3.50%的區(qū)域NPP已超過植被恢復(fù)承載力，表明在這些地區(qū)繼續(xù)造林可能會導(dǎo)致土壤水分虧缺。排除農(nóng)業(yè)、城市用地和水體區(qū)后，仍有22.85%的NPP可用于未來植被恢復(fù)。2010年之前，自然林和人工林恢復(fù)潛力變化幅度較為明顯，而2010年后波動較小且逐漸趨同，表明在經(jīng)過二十年的植被恢復(fù)后，兩種林地類型均已接近成熟。通過對比喀斯特和非喀斯特地區(qū)，我們發(fā)現(xiàn)喀斯特地區(qū)恢復(fù)潛力下降趨勢比非喀斯特地區(qū)更為明顯，表明喀斯特景觀限制了植被恢復(fù)的可持續(xù)性。此外，基于喀斯特和非喀斯特恢復(fù)潛力差異，我們劃分了四個恢復(fù)分區(qū)并提出了針對性的恢復(fù)策略，以為未來植被恢復(fù)和生態(tài)可持續(xù)性空間規(guī)劃提供重要參考。我們發(fā)現(xiàn)云貴高原與峰叢洼地過渡區(qū)為未來植被恢復(fù)潛力區(qū)，該區(qū)地勢起伏大，自然林廣泛分布，應(yīng)優(yōu)先考慮圈地保護和減少人為干擾，實施植被過濾帶和斜坡穩(wěn)定等措施預(yù)防水土流失。
該研究結(jié)果以Assessment of the restoration potential for ecological sustainability in the Xijiang River basin, Southwest China: A comparative analysis of karst and non-karst areas為題，發(fā)表在SCI一區(qū)TOP期刊Science of the Total Environment。研究得到國家自然科學(xué)基金重點項目（41930866）和面上項目（42171048）的資助。
圖1 喀斯特和非喀斯特區(qū)以及自然林和人工林區(qū)NPP潛力年際變化
圖2 西南三省西江流域植被分區(qū)恢復(fù)策略
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