2898 KB0 KB197420252025Cao, JianhuaYang, HuiZhang, ChengZhou, Meng-xiaZhu, De-genštevilka:2-3letnik:54str. 189-204ISSN:0583-6050DOI:10.3986/ac.v54i2.14469COBISSID_HOST:263224835URN:URN:NBN:SI:doc-3UQM8FB9enSlovenska akademija znanosti in umetnostiActa carsologicaChinacrop zoneskarst (geology)Kitajskakras (geologija)land useobdelovalna zemljiščaraba talReduced soil quality with cultivation of calcareous soils in subtropical China karst region| Zmanjšana kakovost tal zaradi obdelave apnenčastih tal na subtropskem kitajskem kraškem območju|Cultivation practices significantly impact soil functionality and quality, however, the effects of different cultivation durations remain inadequately quantified in the fragile karst ecosystems of southwestern China. This study employed a chronosequence approach to assess agricultural soil quality changes and identify their key drivers. Five land-use stages were selected and sampled: a natural reserve forest (NR) as a reference, recently burned land (0 a), and cultivated lands with durations of 1, 5, 15, and 30 years (1 a, 5 a, 15 a, 30 a, respectively) in the subtropical karst region of southwestern China. The soil quality in-dex (SQI) was constructed using both the Total Data Set (TDS) and Minimum Data Set (MDS) methods. Principal component analysis (PCA) identified calcium (Ca), silt content and silicon (Si) as the key indicators within the MDS. Both TDS and MDS assessments revealed a progressive decline in SQI with increasing cultivation duration following slash-and-burn practices (R2=0.67 between TDS- and MDS-derived SQIs), indicating that agricultural activities significantly alter soil physicochemical properties and lead to soil degradation. The observed decrease in soil quality may be explained by two main mechanisms: (1) depletion of the soil-forming matrix in shallow karst environments; and (2) accelerated loss of acid-insoluble residues due to enhanced weathering under cultivation. These findings highlight the high vulnerability of karst soils to long-term farming, where inherently limited pedogenic materials and intense chemical weathering collectively exacerbate quality decline. This study provides critical insights for developing sustainable land management strategies in karst regions, emphasizing the importance of practices that conserve soil fertility, reduce residue loss, and maintain essential ecosystem services. With the MDS model explaining 67% of the variance in the TDS-based SQI, it represents an efficient and practical tool for monitoring soil quality in fragile karst environments, thereby supporting evidence-based sustainable land use planningObdelovalne prakse pomembno vplivajo na funkcionalnost in kakovost tal, ob tem pa vplivi različno dolgega trajanja obdelovanja v občutljivih kraških ekosistemih na jugozahodu Kitajske še vedno niso ustrezno opredeljeni. Avtorji so v tej raziskavi uporabili pristop kronološkega zaporedja ter na njegovi podlagi proučili spremembe v kakovosti kmetijskih tal in opredelili njihove ključne dejavnike. Izbrali in vzorčili so pet stopenj rabe zemljišč: naravni gozdni rezervat kot referenco, nedavno požgano zemljišče (0 a) in obdelovalna zemljišča, ki so se obdelovala 1, 5, 15 in 30 let (1 a, 5 a, 15 a, 30 a) na subtropskem kraškem območju na jugozahodu Kitajske. Z uporabo metod celotnega podatkovnega niza in minimalnega podatkovnega niza so oblikovali indeks kakovosti tal. Iz analize glavnih komponent je razvidno, da so kalcij, vsebnost mulja in silicij ključni kazalniki v minimalnem podatkovnem nizu. Na podlagi ocen celotnega podatkovnega niza in minimalnega podatkovnega niza je opazno postopno upadanje indeksa kakovosti tal, ob tem pa se podaljšuje trajanje obdelovanja po praksah sekanja in požiganja (R2 = 0,67 – indeks kakovosti tal, izpeljan iz celotnega in minimalnega podatkovnega niza), kar kaže, da kmetijske dejavnosti pomembno spreminjajo fizikalno-kemijske lastnosti tal in povzročajo njihovo degradacijo. Ugotovljeno zmanjšanje kakovosti tal je mogoče razložiti z dvema glavnima razlogoma: (1) izčrpavanje matrice, ki tvori tla, na plitvih kraških območjih in (2) pospešena izguba v kislini netopnih ostankov zaradi okrepljenega vpliva vremenskih razmer ob obdelavi tal. Te ugotovitve kažejo na veliko ranljivost kraških tal ob dolgotrajnem kmetovanju, pri čemer omejena količina pedogenih materialov in intenzivno kemično preperevanje skupaj kakovost še poslabšujeta. Ta raziskava zagotavlja ključna spoznanja za pripravo trajnostnih strategij upravljanja zemljišč na kraških območjih ter poudarja pomen praks, s katerimi se ohranja rodovitnost tal, zmanjšuje izguba ostankov in se ohranjajo bistvene ekosistemske storitve. Glede na to, da model minimalnega podatkovnega niza pojasnjuje 67 % variance indeksa kakovosti tal, izpeljanega iz celotnega podatkovnega niza, je to učinkovito in praktično orodje za spremljanje kakovosti tal na občutljivih kraških območjih ter podpira trajnostno načrtovanje rabe zemljišč, ki temelji na dokazihTEXTznanstveno časopisjejournalsSlovenian National E-content AggregatorNational and University Library of SloveniaZRC SAZU