鄧浩俊， 張廣帥， 俞 偉， 吳承禎,2 ， 洪 偉， 林勇明,①

(1. 福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院, 福建 福州 350002； 2. 武夷學(xué)院, 福建 南平 354300)

震后植被受損治理區(qū)土壤基本性狀和分形維數(shù)變化及其相關(guān)性分析

鄧浩俊1， 張廣帥1， 俞 偉1， 吳承禎1,2， 洪 偉1， 林勇明1,①

(1. 福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院, 福建 福州 350002； 2. 武夷學(xué)院, 福建 南平 354300)

對汶川地震災(zāi)區(qū)震后典型植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)(對照)不同坡位土壤的基本性狀指標(包括顆粒結(jié)構(gòu)、分布和組成及主要養(yǎng)分含量)進行了測定和比較，并運用分形模型計算這些指標的分形維數(shù)；在此基礎(chǔ)上對土壤分形維數(shù)與土壤基本性狀指標間的相關(guān)性進行了分析。結(jié)果表明：震后植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)不同坡位的土壤均以粒徑0.002～0.050 mm的顆粒為主，粒徑0.500～1.000 mm的顆粒較少；土壤分形維數(shù)為2.59～2.68，且治理區(qū)各坡位的土壤分形維數(shù)均高于未受損區(qū)。治理區(qū)各坡位土壤中的黏粒含量均顯著高于未受損區(qū)，而2個區(qū)域中坡位和下坡位的粉砂粒和砂粒含量無顯著差異。治理區(qū)各坡位土壤的有機質(zhì)和全氮含量均顯著低于未受損區(qū)，而碳氮比差異不顯著；在治理區(qū)，僅下坡位有機質(zhì)和全氮含量的恢復(fù)率超過30%，上坡位和中坡位有機質(zhì)和全氮含量的恢復(fù)率均在30%以下。相關(guān)性分析結(jié)果顯示：土壤分形維數(shù)與土壤顆粒粒徑的相關(guān)系數(shù)均大于0.9，說明顆粒越大土壤的分形維數(shù)越高；土壤分形維數(shù)與黏粒含量呈極顯著正相關(guān)，與砂粒含量呈顯著負相關(guān)，與粉砂粒含量則無顯著相關(guān)性；土壤分形維數(shù)與有機質(zhì)和全氮含量總體上呈顯著或極顯著負相關(guān)，而與土壤碳氮比呈正相關(guān)。研究結(jié)果表明：震后植被受損治理區(qū)的植被恢復(fù)有利于土壤養(yǎng)分的積累以及土壤團聚體的形成和改善，但土壤養(yǎng)分的恢復(fù)需要較長時間；土壤分形維數(shù)與土壤顆粒含量、有機質(zhì)含量和全氮含量均呈高度線性相關(guān)，因此可將土壤分形維數(shù)作為震后受損植被土壤恢復(fù)程度的評價指標之一。

地震災(zāi)區(qū)； 植被恢復(fù)； 土壤分形維數(shù)； 土壤顆粒； 土壤養(yǎng)分； 相關(guān)性分析

汶川地震主震區(qū)位于中國四川的西部山區(qū)，由于主震強烈、余震頻繁以及次生災(zāi)害不斷，對震區(qū)山體造成了嚴重的破壞，原有山體表層土壤及植物被大量掩埋，使植物生長的附著基質(zhì)和定居場所等進一步惡化，造成災(zāi)區(qū)“植被—土壤”系統(tǒng)嚴重受損，從而進一步阻礙震區(qū)植被和土壤發(fā)育，影響植被演替過程，導(dǎo)致景觀破碎化[1-7]；而景觀破碎化程度的加劇又會威脅震后“植被—土壤”系統(tǒng)的穩(wěn)定性及恢復(fù)進程[8]。目前，相關(guān)研究主要集中在震后植被的恢復(fù)情況、恢復(fù)潛力及演替趨勢以及自然植被恢復(fù)的先鋒植物特征等方面[9-13]，研究重點主要為植被恢復(fù)方式、物種多樣性變化、自然恢復(fù)潛力等，有關(guān)受損植被土壤性質(zhì)變化過程的研究甚少。

土壤是由不同大小、形狀和空隙的固體以一定形式連接而成的多孔介質(zhì)，是植物生長的主要載體，其結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分組成對植物生長至關(guān)重要。相關(guān)的研究結(jié)果[14-18]均表明土壤具有一定的分形特征，且其分形維數(shù)與土壤的有機質(zhì)和全氮含量以及土壤顆粒組成呈高度的線性關(guān)系，因此，土壤的分形維數(shù)特征可以客觀反映土壤的演變規(guī)律和肥力特征。然而，在地震災(zāi)區(qū)，由于地震擾動和次生災(zāi)害的破壞作用，受損植被區(qū)域的土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生重組，致使土壤分形維數(shù)發(fā)生相應(yīng)的變化。因此，分析震后受損植被生態(tài)恢復(fù)區(qū)土壤的分形維數(shù)可作為評價受損植被土壤質(zhì)量的快捷手段之一。

鑒于此，作者通過對汶川地震震后典型植被受損治理區(qū)土壤的基本性質(zhì)進行分析，運用土壤分形理論并結(jié)合土壤的顆粒組成以及土壤的養(yǎng)分組成，探討地震災(zāi)區(qū)典型植被受損區(qū)土壤的受損程度及其恢復(fù)潛力，為地震災(zāi)區(qū)的植被生態(tài)恢復(fù)提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況和研究方法

1.1 研究區(qū)及樣地概況

研究區(qū)域位于四川省綿竹市北部的漢旺鎮(zhèn)，地處四川盆地的邊緣，屬亞熱帶季風(fēng)性氣候，年平均氣溫為15 ℃，年降水量約為1 097 mm，降雨主要集中在5月份至8月份，土壤類型主要為黃棕壤。漢旺鎮(zhèn)為汶川地震主要受災(zāi)區(qū)域之一，地震造成的山體崩塌和滑坡均非常嚴重。

樣地的地理坐標為北緯31°27′40″～31°27′46″、東經(jīng)104°09′30″～104°09′38″，海拔約700 m，坡度約35°。分別選取1個植被受損治理區(qū)樣地(即震后受損植被生態(tài)恢復(fù)區(qū))和1個相鄰的未受損區(qū)樣地(即對照)，樣地面積均為40 m×40 m。未受損區(qū)樣地為以扁桃(AmygdaluscommunisLinn.)、水麻(DebregeasiaorientalisC. J.Chen)和牛尾菜(SmilaxripariaA.DC.)為優(yōu)勢種的群落；該群落喬木層低矮，層高6～8 m，群落總蓋度約80%。受損治理區(qū)為2012年人工種植的2年生爆竹柳(SalixfragilisLinn.)群落，爆竹柳按照等高線以2 m間距種植，平均株高約6 m；該群落的灌草層低矮且蓋度較低(不足20%)，優(yōu)勢種類有小飛蓬〔Conyzacanadensis(Linn.) Cronq.〕和川滇盤果菊〔Notoserishenryi(Dunn) Shih〕。

1.2 土壤取樣和分析方法

于2013年5月在2個樣地坡面選取上、中、下3個坡位挖取土壤剖面，不同坡位取樣點間隔約15 m；在每個坡位分別取0～10、10～20和20～40 cm 3個層次的土樣并混合均勻，作為該坡位的土樣；在同一等高線上距該樣點左右各2 m處分別設(shè)置1個樣點，采用上述方法進行重復(fù)取樣，即每個坡位共取3份土樣。標記土樣并帶回實驗室，風(fēng)干，過孔徑1 mm土壤篩，備用。

使用馬爾文MS2000激光粒度儀(英國馬爾文儀器有限公司)測定供試土壤中各粒徑顆粒的含量[19]，再根據(jù)美國土壤質(zhì)地分類系統(tǒng)并按照顆粒直徑(d)將供試土壤顆粒分為Ⅰ(0.000 mm0.100 mm)、粉砂粒 (0.002

1.3 土壤分形維數(shù)的計算方法

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

利用SPSS19.0統(tǒng)計分析軟件對實驗數(shù)據(jù)進行回歸分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 土壤顆粒結(jié)構(gòu)和分形維數(shù)及其相關(guān)性分析

地震災(zāi)區(qū)震后植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)(對照)不同坡位土壤顆粒的分布狀況和分形維數(shù)及其相關(guān)系數(shù)見表1。

由表1可見：植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)3個坡位的土壤均以粒徑0.002～0.050mm的顆粒為主，各坡位該級別土壤顆粒含量均在47%以上且多在63%以上；粒徑為0.500～1.000mm的土壤顆粒含量最低，均在0.82%以下。植被受損治理區(qū)各坡位土壤中大粒徑和小粒徑顆粒的含量大多高于未受損區(qū)，而中等粒徑顆粒的含量則大體表現(xiàn)為植被受損治理區(qū)低于未受損區(qū)。差異分析結(jié)果顯示：植被受損治理區(qū) 3個坡位不同粒徑土壤顆粒含量大多與未受損區(qū)無顯著差異。

由表1還可見：植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)3個坡位的土壤分形維數(shù)為2.59～2.68，與顆粒粒徑的相關(guān)系數(shù)均大于0.9。植被受損治理區(qū)各坡位土壤顆粒的分形維數(shù)為2.66～2.68(均值為2.67)，均高于未受損區(qū)的同一坡位(為2.59～2.62，均值為2.61)。

2.2 土壤顆粒組成及其與土壤分形維數(shù)的相關(guān)性分析

2.2.1 土壤顆粒組成分析 根據(jù)土壤顆粒直徑(d)可以將植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)的土壤顆粒分為砂粒(d>0.100 mm)、粉砂粒(0.002

由表2可見：植被受損治理區(qū)不同坡位土壤的黏粒含量均顯著高于未受損區(qū)(P<0.05)，其上坡位、中坡位和下坡位土壤的黏粒含量分別較未受損區(qū)相應(yīng)坡位提高31%、53%和27%。植被受損治理區(qū)上坡位土壤的粉砂粒含量顯著低于未受損區(qū)，降幅約為28%；而其中坡位和下坡位土壤的粉砂粒含量則與未受損區(qū)無顯著差異。植被受損治理區(qū)上坡位土壤的砂粒含量顯著高于未受損區(qū)，較未受損區(qū)高約160%；而其中坡位土壤的砂粒含量顯著低于未受損區(qū)，降幅約為54%；其下坡位土壤的砂粒含量則與未受損區(qū)無顯著差異。

1)同列中不同的小寫字母表示2個區(qū)域間同一坡位同一指標差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference of the same index at the same slope between two regions (P<0.05).

2)US: 植被受損治理區(qū)上坡位The upper slope of destroyed vegetation management region; US0: 未受損區(qū)(對照)上坡位The upper slope of undestroyed region (CK); MS: 植被受損治理區(qū)中坡位The middle slope of destroyed vegetation management region; MS0: 未受損區(qū)(對照)中坡位The middle slope of undestroyed region (CK); LS: 植被受損治理區(qū)下坡位 The lower slope of destroyed vegetation management region; LS0: 未受損區(qū)(對照)下坡位 The lower slope of undestroyed region (CK).

3)d: 粒徑Particle diameter; Ⅰ: 0.000 mm

1)同列中不同的小寫字母表示2個區(qū)域間同一坡位同一指標差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference of the same index at the same slope between two regions (P<0.05).

2)US: 植被受損治理區(qū)上坡位The upper slope of destroyed vegetation management region; US0: 未受損區(qū)(對照)上坡位The upper slope of undestroyed region (CK); MS: 植被受損治理區(qū)中坡位The middle slope of destroyed vegetation management region; MS0: 未受損區(qū)(對照)中坡位The middle slope of undestroyed region (CK); LS: 植被受損治理區(qū)下坡位 The lower slope of destroyed vegetation management region; LS0: 未受損區(qū)(對照)下坡位 The lower slope of undestroyed region (CK).

2.2.2 顆粒組成與分形維數(shù)的相關(guān)性分析 回歸分析和相關(guān)性分析結(jié)果表明：植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)的土壤分形維數(shù)(D)與土壤的黏粒含量(x)均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)分別為0.996和0.876，其擬合回歸方程分別為D=2.502+0.013x和D=2.290+0.034x。由表2還可見：植被受損治理區(qū)中坡位的土壤黏粒含量最高(14.09%)，其分形維數(shù)也最高(D=2.68)；未受損區(qū)中坡位的土壤黏粒含量最低(9.20%)，其分形維數(shù)也最低(D=2.59)。植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)的土壤分形維數(shù)與土壤粉砂粒含量的相關(guān)系數(shù)分別為0.364和0.499，相關(guān)性均不顯著，其擬合回歸方程分別為D=2.623+0.001x和D=2.374+0.003x。而植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)的土壤分形維數(shù)與土壤砂粒含量呈顯著負相關(guān)(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.572和-0.577，其擬合回歸方程分別為D=2.677-0.001x和D=2.649-0.003x。

2.3 土壤養(yǎng)分含量及其與土壤分形維數(shù)的相關(guān)性分析

2.3.1 土壤養(yǎng)分含量分析 植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)(對照)不同坡位土壤有機質(zhì)和全氮含量、碳氮比以及植被受損治理區(qū)土壤有機質(zhì)和全氮含量的恢復(fù)率見表3。

由表3可見：植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)(對照)間不同坡位土壤的有機質(zhì)含量和全氮含量均有顯著差異，植被受損治理區(qū)各坡位土壤的養(yǎng)分含量均顯著低于未受損區(qū)。植被受損治理區(qū)土壤的有機質(zhì)和全氮含量恢復(fù)率均隨坡位降低而升高，植被受損治理區(qū)上、中、下3個坡位土壤的有機質(zhì)含量恢復(fù)率分別為27.27%、28.65%和39.59%，全氮含量恢復(fù)率分別為25.35%、27.79%和52.66%。植被受損治理區(qū)上坡位和中坡位土壤的碳氮比均明顯高于下坡位，但差異并不顯著；而未受損區(qū)各坡位土壤的碳氮比差異卻較小，且各坡位間碳氮比無顯著差異。

1)同列中不同的小寫字母表示2個區(qū)域間同一坡位同一指標差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference of the same index at the same slope between two regions (P<0.05).

2)US: 植被受損治理區(qū)上坡位The upper slope of destroyed vegetation management region; US0: 未受損區(qū)(對照)上坡位The upper slope of undestroyed region (CK); MS: 植被受損治理區(qū)中坡位The middle slope of destroyed vegetation management region; MS0: 未受損區(qū)(對照)中坡位The middle slope of undestroyed region (CK); LS: 植被受損治理區(qū)下坡位 The lower slope of destroyed vegetation management region; LS0: 未受損區(qū)(對照)下坡位 The lower slope of undestroyed region (CK).

2.3.2 養(yǎng)分含量與分形維數(shù)的相關(guān)性分析 回歸分析和相關(guān)性分析結(jié)果表明：土壤分形維數(shù)與土壤的有機質(zhì)含量和全氮含量均呈負相關(guān)，說明土壤分形維數(shù)越高土壤中的有機質(zhì)含量含量和全氮含量越低。植被受損治理區(qū)的土壤分形維數(shù)與土壤的有機質(zhì)含量和全氮含量分別呈不顯著和顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.332和-0.596，其擬合回歸方程分別為D=2.685-0.001x和D=2.685-0.018x；而未受損區(qū)土壤分形維數(shù)與土壤的有機質(zhì)含量和全氮含量均呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.945和-0.753，其擬合回歸方程分別為D=2.826 - 0.004x和D=2.942-0.103x。植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)的土壤分形維數(shù)與土壤的碳氮比分別呈極顯著和不顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.688和0.001，其擬合回歸方程分別為D=2.596+0.008x和D=2.576+0.003x。

3 討論和結(jié)論

3.1 震后植被受損治理區(qū)與未受損區(qū)土壤顆粒類型和養(yǎng)分的差異

土壤質(zhì)地改變對土壤的理化性質(zhì)有重要影響[24]。上述研究結(jié)果表明：植被受損治理區(qū)土壤的黏粒含量顯著高于未受損區(qū)(對照)，增幅均在27%以上；不同坡位土壤的組成也有明顯差異，植被受損治理區(qū)上坡位的土壤粉砂粒含量顯著低于未受損區(qū)，而黏粒和砂粒含量則顯著高于未受損區(qū)；中坡位的土壤砂粒含量明顯低于未受損區(qū)，而黏粒和粉砂粒含量則高于未受損區(qū)；下坡位的黏粒含量顯著高于未受損區(qū)，粉砂粒和砂粒含量與對照無顯著差異。造成這一現(xiàn)象的主要原因可能是由于地震及其次生災(zāi)害使得植被遭到嚴重破壞，導(dǎo)致地表裸露；降雨造成的侵蝕作用又產(chǎn)生大量粉砂粒并堆積在中坡位和下坡位，導(dǎo)致中坡位和下坡位土壤中黏粒和粉砂粒含量增加。此外，土壤中黏粒含量增加導(dǎo)致土壤容重增大，使土壤出現(xiàn)板結(jié)、通氣性差、雨水難以下滲等問題，表現(xiàn)為土壤儲水和供水能力變差，不利于震后災(zāi)區(qū)受損植被的恢復(fù)。

震后植被受損治理區(qū)土壤的有機質(zhì)含量和全氮含量均顯著低于未受損區(qū)，說明震后植被受損治理區(qū)的土壤性質(zhì)尚未恢復(fù)至受損前的水平。Cheng等[25]的研究結(jié)果表明：造成土壤養(yǎng)分大量流失的原因主要是由于地震擾動使得土壤剖面結(jié)構(gòu)和質(zhì)地改變、表層高腐殖性土壤流失所致。有機膠結(jié)物是形成及維持土壤結(jié)構(gòu)的主要物質(zhì)[24,26]，因而土壤有機質(zhì)含量對土壤的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性有重要影響。在震后對受損區(qū)進行植被恢復(fù)的過程中會有大量的植物凋落物進入土壤并轉(zhuǎn)化為有機質(zhì)，使土壤中有機膠結(jié)物增加，這對土壤團聚體和大顆粒團聚體有一定的形成和穩(wěn)定作用。然而，雖然災(zāi)后治理區(qū)良好的水熱條件有利于植物凋落物的分解，但由于土壤黏粒的增加使得土壤變得較為板結(jié)，表層腐殖質(zhì)容易被侵蝕，土壤有機質(zhì)難以積累，因此植被受損治理區(qū)的土壤有機質(zhì)含量在短時間內(nèi)并沒有快速提高。實際上，由地震造成的土壤養(yǎng)分流失狀況非常嚴重，在短期內(nèi)土壤養(yǎng)分含量的恢復(fù)進程相對較慢，因此，地震災(zāi)區(qū)的生態(tài)恢復(fù)過程必然需要較長時間才能達到或接近震前水平。本研究中，植被受損治理區(qū)上坡位和中坡位土壤的碳氮比明顯大于下坡位，推測其主要原因可能是由于震后不同坡位土壤有機質(zhì)和全氮含量的恢復(fù)程度不同所致，上坡位和中坡位土壤的有機質(zhì)和全氮含量的恢復(fù)率較為接近，但下坡位土壤全氮含量的恢復(fù)率明顯高于有機質(zhì)含量的恢復(fù)率，導(dǎo)致下坡位土壤的碳氮比較低。

3.2 土壤分形維數(shù)與土壤顆粒類型和養(yǎng)分的關(guān)系

土壤分形維數(shù)通常為2～3[27]，其數(shù)值的大小能夠客觀反映土壤顆粒對土壤結(jié)構(gòu)分布的影響。本研究中，植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)土壤的分形維數(shù)均為2.59～2.68，與楊培嶺等[23]和黃冠華等[28]采用相同方法測定的多種類型土壤的分形維數(shù)基本一致。土壤顆粒類型與土壤分形維數(shù)的相關(guān)性分析結(jié)果表明：土壤的砂粒含量與土壤分形維數(shù)呈顯著負相關(guān)，而黏粒含量則與土壤分形維數(shù)呈極顯著正相關(guān)，粉砂粒含量與土壤分形維數(shù)呈不顯著正相關(guān)。本研究中，植被受損治理區(qū)和未受損區(qū)的土壤砂粒含量與土壤分形維數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.572和-0.577，與黃冠華等[28]的研究結(jié)果有一定差異，這可能與本研究涉及的土壤顆粒為0～1mm的中小顆粒有關(guān)。土壤養(yǎng)分含量與土壤分形維數(shù)的相關(guān)性分析結(jié)果表明：土壤有機質(zhì)含量和全氮含量均與土壤分形維數(shù)呈負相關(guān)，說明隨著土壤分形維數(shù)的增大，土壤的有機質(zhì)含量和全氮含量呈不斷下降的趨勢。隨土壤中黏粒含量的增加，土壤性狀發(fā)生明顯變化，導(dǎo)致土壤的有機質(zhì)含量和全氮含量有所改變。植被受損治理區(qū)土壤分形維數(shù)與土壤有機質(zhì)和全氮含量的相關(guān)性均不顯著，相關(guān)系數(shù)分別只有-0.332和-0.596，這可能與地震前后土壤養(yǎng)分差異較大且植被受損后的恢復(fù)速率和土壤分形維數(shù)的變化速率不一致有關(guān)。

3.3 震后植被受損治理區(qū)土壤分形維數(shù)變化及其應(yīng)用意義

地震災(zāi)區(qū)受損植被土壤分形維數(shù)增大，主要是由地震及其次生災(zāi)害對土壤和植被的破壞作用造成的，導(dǎo)致植被受損區(qū)土壤養(yǎng)分流失、土壤中黏粒含量增加；對植被受損區(qū)進行植被恢復(fù)有利于土壤養(yǎng)分的積累以及形成和改善土壤團聚體。但是，由于汶川地震造成的土壤養(yǎng)分流失非常嚴重，因此植被受損區(qū)土壤養(yǎng)分仍需較長時間才能達到或接近震前水平。

研究結(jié)果表明：土壤分形維數(shù)與土壤不同類型顆粒含量、有機質(zhì)含量和全氮含量均呈明顯的線性關(guān)系，說明土壤分形維數(shù)特征能客觀反映土壤的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性和肥力特征。因此，土壤分形維數(shù)可作為研究地震災(zāi)區(qū)受損植被土壤恢復(fù)的重要指標之一，可為震后植被受損區(qū)的生態(tài)恢復(fù)評價提供依據(jù)。

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(責(zé)任編輯： 佟金鳳)

Change in basic characters and fractal dimension of soil in destroyed vegetation management region after earthquake and their correlation analysis

DENG Haojun1， ZHANG Guangshuai1， YU Wei1， WU Chengzhen1,2， HONG Wei1， LIN Yongming1,①

(1. College of Forestry, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China; 2. Wuyi University, Nanping 354300, China),

J.PlantResour. &Environ., 2015, 24(1): 12-18

The basic characters (including structure, distribution and composition of particle and contents of main nutrient components) of soil at different slopes in destroyed vegetation management region and undestroyed region (the control) in Wenchuan earthquake disaster area after earthquake were determined and compared, and the fractal dimension of these indexes was calculated by fractal model. On this basis, correlation between soil fractal dimension and soil basic character indexes was analyzed. The results show that particles with diameter of 0.002-0.050 mm are main in soil at different slopes in destroyed vegetation management region and undestroyed region after earthquake, while particles with diameter of 0.500-1.000 mm are less. The soil fractal dimension is 2.59-2.68, and that at different slopes in management region all are higher than that in undestroyed region. The clay content in soil at different slopes in management region is significantly higher than that in undestroyed region, while there are no significant differences in silt and sand contents in soil at middle and lower slopes between two regions. Contents of organic matter and total N in soil at different slopes in management region are significantly lower than those in undestroyed region, but there is no significant difference in C/N ratio. In management region, only the recovery rate of contents of organic matter and total N in soil at the lower slope is over 30%, while that at the upper and middle slopes all are below 30%. The correlation analysis result shows that the correlation coefficient between soil fractal dimension and soil particle diameter all are above 0.9, meaning that the bigger soil particle, the higher soil fractal dimension. Soil fractal dimension has an extremely significantly positive correlation with clay content in soil, has a significantly negative correlation with sand content in soil and has no significant correlation with silt content in soil. And in general, soil fractal dimension has significantly or extremely significantly negative correlations with contents of total N and organic matter in soil, but has positive correlation with C/N ratio in soil. It is suggested that vegetation restoration in destroyed vegetation management region is beneficial to soil nutrient accumulation and formation and improvement of soil aggregate, but soil nutrient recovery needs a longer term. And there is a highly linear correlation between soil fractal dimension and contents of particle, organic matter and total nitrogen in soil, so soil fractal dimension could be used as one of assessment indexes for restoration degree of destroyed vegetation soil after earthquake.

earthquake disaster area; vegetation restoration; soil fractal dimension; soil particle; soil nutrient; correlation analysis

2014-04-29

國家自然科學(xué)基金資助項目(41201564)； 福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院青年科研基金項目(6112C039Q)

鄧浩俊(1990—)，男，廣東增城人，碩士研究生，主要從事植物地理學(xué)研究。

①通信作者 E-mail： monkey1422@163.com

X43； S152.4

A

1674-7895(2015)01-0012-07

10.3969/j.issn.1674-7895.2015.01.02