南方红壤侵蚀区种植草本植物是一种成本较低、建植容易、效果较好的生态恢复方法。由于南方红壤侵蚀区高温、高湿的环境条件，一般草本难以生长，无法有效促进退化生态系统演替，所以草本植物种类的选择至关重要。

▲芒萁

芒萁（Dicranopteris dichotoma）是南方典型本地草本植物，喜酸、喜阳、耐旱、耐瘠，是南方红壤侵蚀区生态退化过程中最后退出，以及生态恢复过程中最早进入的草本植物之一，也是目前已知富集稀土能力最强的植物，成为南方红壤侵蚀区水土保持与生态恢复的先锋物种。

《南方红壤侵蚀区芒萁的生长特征与生态恢复效应》（陈志强 陈志彪 白丽月 著. 北京：科学出版社，2018.3）以南方红壤侵蚀区典型地区为研究区，以芒萁为研究对象，分析了芒萁的散布特征与环境适应机理、崩岗区芒萁的生态恢复作用、稀土矿区芒萁的生态恢复作用，以及芒萁在生态恢复措施适时介入与安全退出中的应用。

本书共分7 章。第1 章阐明本书的选题背景与研究意义、国内外研究进展，以及研究目标、研究内容与研究框架。第2 章介绍研究区概况，主要包括朱溪流域、来油坑未治理区及生态恢复长时间序列样地、黄泥坑崩岗区和稀土矿区。第3 章研究芒萁散布特征及环境适应机理，通过分析小尺度微地形芒萁生长特征与环境效应，以及长时间序列样地芒萁生长特征与环境效应，揭示芒萁生长与抵御养分限制的生态化学计量学机制。第4 章研究崩岗区芒萁的生态恢复作用，主要分析芒萁生长特征及其对水土流失和稀土迁移的影响。第5 章研究稀土矿区芒萁的生态恢复作用，主要包括稀土矿区风险评价、稀土矿区芒萁的生长特征及环境效应、芒萁对土壤稀土元素的净化效应和稀土矿区芒萁生长的适应机制。第6 章研究芒萁在生态恢复措施适时介入与安全退出中的应用，通过构建突变模型，评价不同生态恢复措施的效应，计算自然恢复与人工恢复的空间错位及其经济损失，阐述基于芒萁的生态恢复措施调整。

特色与创新

本书的特色与创新之处表现以下几个方面。

01

首次以高精度DEM 为数据源分析芒萁的微地形散布格局，首次采用生态化学计量学方法分析芒萁对严酷环境的适应性，揭示了南方红壤侵蚀区生态化学计量学方法能够较好地揭示芒萁适应严酷环境的潜在机制，不同生态化学计量学策略的耦合使得芒萁更好地生长，并抵御养分限制。在此基础上提出了芒萁散布调控技术：在严重退化区水土流失阻控和生态修复起步阶段，通过修整沟谷微地形与种植草灌相结合，改善芒萁散布的环境条件，诱导芒萁自然侵入，进而自行演替，从而快速覆盖地表，有效阻控水土流失。

02

首次揭示了芒萁控制稀土迁移的机制，发现低芒萁覆盖崩岗存在强烈稀土迁移，芒萁覆盖最高的崩岗的TREE 相应最高，说明芒萁能够有效阻控水土流失与稀土迁移；首次揭示芒萁可以成功定居于崩岗并影响土壤变量，OM 和pH 在崩岗稀土迁移中起到重要作用，芒萁是控制稀土迁移和崩岗侵蚀的有潜力的植物。

03

率先揭示了南方离子型稀土矿区芒萁对稀土元素的净化效应，发现芒萁叶片对稀土元素的积累量可达0.87～1.85 g/m；冬季和春季芒萁叶片中的TREE 高于夏季和秋季，芒萁刈割后两年盖度可达90%左右。通过芒萁刈割，中度污染稀土尾矿区土壤的TREE 降至全国平均水平约需78 a，轻度污染稀土尾矿区需28～48 a。在此基础上首次确定芒萁净化土壤稀土的最佳刈割季节与年份：芒萁刈割时间为冬季，频率以两年一次为宜；刈割方式采用齐地刈割，通过刈割芒萁地上部分转移土壤稀土；保留地下茎根，有利于芒萁恢复生长。

04

结合生态恢复理论与生态阈值概念，首次提出水土流失治理措施适时介入与安全退出的概念，并构建基于突变理论的水土流失治理措施的适时介入与安全退出评判模型，据此测算，朱溪流域措施安全退出节约经费可达2453.00 万元。该模型以土壤肥力因子作为内部变量，以坡度、植被覆盖度等作为外部变量，构建突变模型；计算突变值Δ 判定生态系统稳定还是突变，根据土壤肥力阈值判定稳定状态的位置，根据环境因子变化判定突变状态的方向；据此划分水土流失治理措施安全退出和适时介入区域，进而提出治理措施的调整方式。

05

系统研究南方红壤侵蚀区芒萁在生态恢复措施中的作用，构建基于芒萁的生态恢复措施适时介入的微地形模式，形成基于芒萁的生态恢复措施安全退出的判别标准，为优化生态恢复措施，有效保护和利用芒萁这一水土保持重要植物，充分发挥其在南方红壤侵蚀区生态恢复中的重要作用提供科学依据。

06

首次在南方红壤侵蚀区采用物种分布模型进行微尺度物种分布分析，评估ABHMP 对芒萁潜在分布的效应。研究结果表明物种分布模型是在微尺度确定主导影响因子、预测物种分布和评估生态恢复措施的有价值的工具。

本文摘编自《南方红壤侵蚀区芒萁的生长特征与生态恢复效应》（陈志强 陈志彪 白丽月 著. 北京：科学出版社，2018.3）一书“前言”“第7 章 结论与展望”，有删减，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-056913-4

责任编辑：万 峰 朱海燕

本书以南方红壤侵蚀区典型地区为研究区，以芒萁为研究对象，以水土保持与生态恢复的科学研究和应用实践为基础，综合野外调查、室内分析、“3S”技术、生态化学计量学、人工降雨模拟、突变理论、元胞自动机模型和物种分布模型等原理与方法，分析芒萁散布特征与环境适应机理、崩岗区芒萁的生态恢复作用、稀土矿区芒萁的生态恢复作用以及芒萁在生态恢复措施适时介入与安全退出中的应用。本书的研究方法与思路可为小流域水土流失综合治理规划提供科学依据与技术指导；为小流域的水土流失快速监测及水土流失治理成效的评价等研究提供方法借鉴。

（本文编辑：刘四旦）

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