近日，我校生态工程学院肖杰博士的研究成果“Enhancing agroforestry system resilience: Harnessing environmental vulnerability data to map restoration and pave the way for karst desertification control”(提升农林复合系统韧性：利用环境脆弱性数据绘制恢复图谱以推进石漠化防治)在农林科学领域中科院一区TOP期刊《Agricultural Systems》在线发表。

该成果针对石漠化治理农林复合系统如何应对人地关系负向互馈、持续提升生态产品供给能力基础的实际问题，围绕农林复合系统环境脆弱性评估及其生态韧性提升机制等国际前沿科学问题，结合中国南方喀斯特生态安全与区域可持续发展的国家战略和地方需求，通过构建综合评估框架与实证分析，重点从石漠化治理农林复合系统的环境脆弱性驱动机制、环境脆弱性与韧性的动态关系及分区恢复路径方面进行探讨，为科学推进石漠化治理提供了新的方法论和决策依据，有助于探明农林生态系统反服务、优化生态系统功能及提升生态产品供给能力的相关问题。结论如下：

（1）构建了集成“驱动力-压力-状态-影响-响应”(DPSIR)因果链的综合评估框架，分层次量化揭示了石漠化区农林复合系统环境脆弱性与恢复力的动态关系(图1)。针对表层喀斯特带生境异质性高、人地关系复杂的特征，突破了自然与社会学科方法分离的局限，整合了气象数据、野外调研植物与土壤样本、政府报告及农户访谈等多源数据，并采用主客观组合赋权法，建立了包含多指标的分层次评估体系。通过方差分析、斯皮尔曼相关、随机森林回归、冗余分析及层次分割等多种统计方法(图2)，明确了影响系统环境脆弱性的核心驱动因子，并发现了脆弱性与恢复力之间存在显著的负相关关系，为理解石漠化治理农林复合系统韧性机制奠定了定量基础。

图1基于有向无环图因果链的农林复合系统环境脆弱性制图与量化指标开发示意图

图2 研究工作的框架与思路

（2）揭示了石漠化治理区与非石漠化区农林复合系统环境脆弱性的“悖论”及其驱动机制。研究发现，潜在-轻度石漠化治理区农林复合系统的环境脆弱性指数中位数低于非石漠化区。这一“悖论”主要归因于不同区域在生态治理优先级和资源投入上的差异：石漠化治理区因受到持续的保护与恢复措施干预，农林复合系统环境脆弱性反而得到控制；而非石漠化区虽生态本底较好，却因过度的农艺管理干扰和生态治理恢复资源投入不足，表现出更高的脆弱性。进一步识别出农艺管理干扰措施、岩石裸露率、坡度、土壤厚度、土壤质量和净初级生产力是影响环境脆弱性的六个关键因子(图3)。

图3环境脆弱性驱动因子对农林复合系统韧性的影响

(3)阐明了环境脆弱性驱动因子对农林复合系统韧性(适应力与恢复力)的具体作用路径并提出了基于实证的分区恢复策略。通过随机森林和冗余分析量化了各驱动因子对韧性指标的贡献度。结果表明，岩石裸露率、净初级生产力、坡度和农艺管理干扰指数是影响韧性的核心要素。基于此，提出了针对不同石漠化程度的差异化、可操作的韧性提升策略(图4)：在潜在-轻度石漠化治理区，应聚焦优化群落组成与地形种植模式，发挥地质多样性效益；在中度-重度石漠化治理区，核心是整合地质多样性、植物生产力与土壤质量，通过培育“护养植物”克服表层喀斯特带资源约束；在非石漠化区，关键则在于避免过度农艺干扰，通过优化管理维持生产力与土壤健康。上述策略为响应落实全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021-2035年)在长江重点生态区、南方丘陵山地带等进行石漠化综合治理生态保护和修复重大工程的号召，为喀斯特脆弱生态区的农林生态系统反服务的探明、人地系统协同调控以及科学推进石漠化治理提供了重要的理论依据，也可为全球其他喀斯特生态脆弱区的可持续农业管理提供参考。

图4通过分解不同区域农林复合系统环境脆弱性驱动因子并量化其与韧性的关系，提出相应策略

论文研究成果得到了贵州省基础研究(自然科学)青年引导计划项目(黔科合基础青年[2025] 277号)、毕节市科技联合基金项目毕科联合[2025] 27号)、贵州省科技重大专项(黔科合平台人才5411 2017号)及全国高等学校学科创新引智计划项目(D17016)的联合资助。

论文全文链接：https://doi.org/10.1016/j.agsy.2025.104538。

供稿|生态工程学院

编辑|肖杰

初审|杨根深

复审|王芳

终审|陈群利