生态系统退化导致的生物多样性锐减、碳汇功能减弱及水土流失等问题，已成为全球性重大挑战。如何通过自然恢复和人工恢复措施实现退化生态系统功能重建，成为当前研究的焦点。我国西南干热河谷因长期高温少雨的独特气候，生态退化风险突出，属典型脆弱区。近年来，气候变化叠加过度放牧等人为活动的加剧，导致萨王纳植被（稀树灌木草丛，Savanna）功能受损、土地退化等问题。尽管自然与人工恢复对植被和土壤的短期改良效应已得到广泛研究，但针对退化萨王纳生态系统长期恢复效应的研究还相当薄弱。

中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）研究团队联合多家单位，在金沙江干热河谷区三个海拔梯度上分别设置了不同处理，包括人工恢复的台湾相思林、银合欢林，以及自然恢复的围封林，并以原生的自然林和退化林为对照，系统研究了不同恢复措施实施10年后的生态效应。

研究发现，退化林因持续放牧导致草本群落的生物量降低，但物种多样性有所提高。长期围封措施显著提高了林下草本群落的高度、盖度、多样性指数和生物量，并促使优势种从扭黄茅（Heteropogon contortus）向拟金茅（Eulaliopsis binata）转变。人工恢复措施存在明显的海拔分异：台湾相思林增加了低海拔上草本群落盖度，并提高了所有海拔梯度草本群落的多样性；银合欢林虽增加了高海拔上草本群落盖度，但降低了各海拔上草本群落的多样性，且促使群落向单优势种群落发展；两种人工恢复方式下草本生物量积累均低于围封处理。在土壤养分恢复方面，人工和自然恢复措施均有效改善土壤水分和养分状况。人工恢复更利于硝态氮积累，自然恢复则促进铵态氮增加。人工恢复效果因树种与海拔的交互而异，中海拔上台湾相思林对土壤养分积累的促进作用更显著，而在高海拔上银合欢林对土壤改良更有利。

该研究表明，自然恢复在不同海拔梯度上对多样性保护、生物量固存和土壤养分积累方面均效果显著，而人工恢复的效果呈现明显的海拔依赖性。基于此，研究建议：在干热河谷区未来的植被恢复中优先实施围封等自然恢复模式；严格遵循海拔-树种匹配原则开展人工恢复；建立长期监测机制，评估恢复措施的可持续性。研究结果为干热河谷区退化生态系统修复和后续的森林可持续管理提供现实的指导。

植被恢复的结果以“Natural regeneration outperforms active restoration in enhancing biodiversity and biomass along an altitudinal gradient in Chinese savanna ecosystems”为题发表在Integrative Conservation上；土壤生态的相关结果以“干热河谷区不同海拔下植被长期恢复对稀树灌草丛土壤养分和化学计量特征的影响”为题发表在《植物生态学报》上。版纳植物园农林复合生态系统研究组已毕业硕士研究生张菡和油脂合成与代谢研究组硕士研究生郑伯琴为共同第一作者，金艳强副研究员为通讯作者。研究得到云南省基金面上项目和云南省“兴滇英才支持计划”等项目的资助。感谢版纳植物园元江生态站、中国林科院高原林业研究所元谋站、中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心永仁站、云南省气候中心以及版纳植物园公共技术中心的支持。

图1 不同海拔下五种恢复方式对稀树灌草丛群落组成和生物量的变化。NF，自然林；DF，退化林；AC，台湾相思林；LL，银合欢林；FR，围封林。

图2 不同恢复方式下稀树灌草丛土壤养分随海拔和季节的变化。