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党的十九届中央委员会第六次全体会议通过的决议指出“保护生态环境就是保护生产力,改善生态环境就是发展生产力。必须坚持绿水青山就是金山银山的理念,更加自觉地推进绿色发展、循环发展、低碳发展”。以贵州高原为中心的中国南方喀斯特是世界喀斯特三大连片分布区之一,也是喀斯特发育最典型、最复杂、景观类型最丰富的一个片区,而石漠化是这一地区面临的最严重的生态环境与社会发展问题,必须治理。核桃(Juglans regia L)作为世界四大坚果之首,是重要的经济林树种,因其适生性强、经济效益高,是石漠化山区生态修复和产业调整的对策树种。核桃等经济林种植是喀斯特石漠化地区经兼顾生态治理、经济发展和社会效益的有效方式。根据自然地理学、生态学、植物功能性状、土壤学、植物营养学和生态化学计量等理论,针对喀斯特地区核桃林土壤、凋落物、叶片和果实的养分现状、变化特征的研究较少,不能从土壤-植物连续体养分研究中揭示核桃的养分限制的问题,结合养分空间变化、果实品质、土壤-凋落物-叶片系统耦合等理论,采用主成分分析、冗余分析和养分诊断等分析方法,在所选择的两个研究区(撒拉溪研究区和花江研究区)进行野外踏查和本底调查的基础上,选定不同等级石漠化的核桃标准样地共21个,于2020年7月至2022年1月进行定位观测研究,对样地进行基本环境信息调查、土壤、凋落物、叶片及果实样品采集和测定。探究土壤-凋落物-叶片养分与果实品质之间存在的相关性,阐明植物功能性状对果实品质及其核桃养分的指示作用,集成核桃优化调控技术并进行示范验证,为石漠化地区核桃经济林的可持续发展提供科学参考。(1)揭示了核桃土壤-叶片-凋落物养分、植物功能性状的变化特征以及不同等级核桃养分的限制因子。喀斯特高原峡谷土壤全氮TN、全碳TC、速效磷AP指标随石漠化加剧而降低,喀斯特高原山地土壤全磷TP、有机碳TOC、TC、TN随石漠化等级增加而降低。两个研究区土壤-叶片生态化学计量N:P轻度1.733>中度1.625>强度1.592 g/kg)、TC(潜在2.723>轻度2.588>中度2.571>强度2.533 g/kg)指标随石漠化加剧而降低。喀斯特高原山地土壤TP(无2.842>潜在2.758>轻度2.183 g/kg)、TOC(无9.246>潜在8.345>轻度8.255 g/kg)、TC(无2.516>潜在2.415>轻度2.349 g/kg)、TN(无1.627>潜在1.600>轻度1.313 g/kg)与石漠化等级呈负相关关系。喀斯特高原峡谷叶片养分含量随石漠化加剧先增后减。喀斯特高原山地叶片养分随石漠化加剧先降后升。凋落物养分在各石漠化等级中差异性显著(P轻度-0.213>中度-0.697>强度-0.927),高原山地(无1.160>潜在0.183>轻度-1.343)。喀斯特高原山地核桃果品综合得分随石漠化等级的增加而降低(无2.493>潜在-0.777>轻度-1.703)。高原峡谷果实TAA、EAA、MAA等10种氨基酸组分随土壤TC、TN含量升高而升高;高原山地EAA、BAA和UAA随土壤TK含量增加而增加;高原峡谷和高原山地叶片养分指标只能解释8.3%和31.2%的果实外观品质变异,其中贡献率较高的为TN、TP、C:N、TC。高原峡谷果实TAA、EAA、SAA等5中氨基酸组分含量随叶TC、Ca增加而减少;高原山地叶TP与UAA、IAA显著正相关。高原峡谷凋落物TN除了与Asp、Glu、Arg、Cys没有相关关系外,与其他氨基酸都存在显著的正相关关系;N:P与除Cys和Lys外的所有测出种类氨基酸正相关。高原山地果实氨基酸Asp、Glu、TAA、EAA等10类氨基酸随凋落物TN含量的增加而增加。喀斯特高原峡谷土壤含水率与Ser、Gly等11类氨基酸呈显著正相关关系;喀斯特高原山地土壤总孔隙度与果形指数、Glu、Ser、His、Val、Ile显著正相关。高原峡谷果径与果仁重呈极显著的正相关关系,说明果径越大,果实越重;另外,果径与TAA、EAA等10类氨基酸组分呈显著正相关关系;喀斯特高原峡谷核桃果品综合得分表现为,强度(3.107)>潜在(1.207)>轻度(-1.603)>中度石漠化(-2.710)。喀斯特高原山地核桃果品综合得分随石漠化等级的增加而降低,表明石漠化程度越高,核桃果实品质越差。揭示了喀斯特石漠化地区土壤质量与果实品质状况,以及核桃养分与果实品质、功能性状与果实品质之间的关联性,为石漠化地区核桃经济林的土壤施肥等科学管理提供科学参考。(3)集成创新了核桃提质增效关键技术并进行示范验证。在实施了覆盖改良、土壤施肥、修枝整形关键技术措施后,两个示范区各石漠化等级土壤容重有所降低,土壤总孔隙度升高。从示范区核桃种植环境条件、经营条件的实际出发,在调查了核桃果实品质、叶片-土壤-凋落物养分含量特征的基础上,实施核桃土壤施肥、林下覆盖改良以及修枝整形技术。土壤物理性状指标在实施技术前后存在差异,土壤含水率、土壤毛管持水量以及土壤毛管孔隙度都具有波动差异,两个示范区各石漠化等级土壤容重有所降低,土壤总孔隙度增加。通过土壤施肥、覆盖改良及修枝整形等多种相结合技术,有助于核桃林地力改善和核桃提质增效。在核桃养分与品质的研究中应实行调查后治理的因地制宜管理模式,避免盲目措施,以此促进核桃林产业的科学管理,这对于喀斯特生态恢复和经济可持续发展具有重要意义。