生态系统退化与生物多样性丧失是全球亟需解决的难题，其主要原因在于栖息地破坏以及入侵物种的扩散（IPBES，2019）。生态修复旨在恢复生态系统功能、重建本地生物多样性并提升生态系统的抵御能力，需要整合生态、社会及功能层面的目标（Holl和Aide，2011；SER，2016；Shimamoto等人，2018）。尽管在概念和方法上都有所进步，但由于种种生态限制因素，比如物种传播能力弱、种子萌发率低以及幼苗存活率低，尤其是在严重退化的地区，生态修复的成效依然有限（Grman等人，2015；Damasceno等人，2018）。
在热带地区，外来牧草是阻碍生态修复的最顽固因素之一。这类牧草会占据受干扰区域，抑制本地植被的生长，改变养分循环规律，还会影响火灾发生频率，从而形成自我强化的恶性循环，使退化状态持续存在，延缓生态系统的恢复进程（Gilardelli等人，2015；Buisson等人，2019；Kerns等人，2020；Weidlich等人，2020；Hamilton等人，2021）。在温带生态系统中也存在类似的限制因素，较高的土壤肥力、激烈的地上竞争以及持续存在的杂草种子库，都会阻碍植被的恢复（Gibson-Roy等人，2024）。在巴西的塞拉多、亚马逊和大西洋森林地带，以及澳大利亚北部的热带草原上，除非采取积极措施打破这些生态限制，否则这些以草类为主的区域将长期处于稳定的替代状态之中（Foxcroft等人，2010；Ferreira等人，2016；Assis等人，2021；Perini等人，2023）。
作为全球生物多样性热点区域的大西洋森林，正是这一问题的典型代表。目前，该地区仅剩下原有植被覆盖率的24%，其中成熟且保存完好的森林占比仅为12.4%（SOS Mata Atlantica，2024）。尽管该生物群落是国际保护和修复工作的重点对象（Myers等人，2000；Bellard等人，2014；Strassburg等人，2020），也获得了有力的机构和资金支持，但由于本地物种数量不足、土壤质量下降以及入侵牧草的持续存在，生态修复的成效仍然不尽如人意（Garcia等人，2016；Guerra等人，2020）。
在各类生态修复技术中，表土迁移已被证明能有效重新引入本地繁殖体、有机物以及土壤生物，从而加速植被恢复和生态系统功能的恢复，尤其是在澳大利亚、南非、法国和巴西等地的矿区废弃地这类严重退化的环境中（Jaunatre等人，2014；Ferreira等人，2015；Chenot等人，2017；Festin等人，2019）。施加表土后，植被能够快速生长，进而形成树冠层，这不仅能抑制入侵草类，还能提升土壤肥力和微气候条件（Randle等人，2018；Mogashoa等人，2021）。不过，在原本种植过牧草的区域，如果不在添加表土之前妥善处理原有的草类种子库和压实的土壤层，表土迁移的成效可能会大打折扣。
牧场的形成通常伴随着反复的放牧、踩踏以及机械作业，这些活动会导致土壤严重压实，孔隙度降低，进而影响水分渗透和根系生长。因此，仅仅清除入侵草类可能并不足以促进植被恢复，因为原本就存在的压实土壤层仍会限制幼苗的生长和根系的发育。此外，虽然机械除草可能会暂时增加土壤扰动，在某些情况下甚至会加剧现有的土壤压实问题（Woodward，1996），但在牧场区域，土壤压实的主要成因还是长期的放牧和持续的土壤退化。在这种背景下，将清除入侵草类与松土相结合的修复策略具有充分的生态合理性，因为它们能够同时解决限制植被恢复的两个核心问题：草类的竞争排斥作用，以及退化牧场土壤带来的物理限制。
为了解决这些障碍，人们建议采用综合性的修复策略，将清除入侵物种与改善土壤物理状况结合起来（Buisson等人，2008）。表面刮土可以有效降低外来牧草的地上生物量，减少表层中的草类种子库；而深翻则可以缓解土壤压实问题，增强根系生长能力，同时改善土壤结构与水分状况（Lou等人，2021；Ning等人，2022）。将这些措施与表土迁移相结合，可以产生协同效应，有助于增加有机物含量，提高繁殖体的存活率，进而促进幼苗的早期生长。此外，添加有机残体还可以进一步提升这些效果，因为有机残体能够增加土壤中的碳储量和养分含量（Zhang等人，2020）。尽管具备这样的潜力，但在大西洋森林的牧场退化区域，关于刮土、深翻和表土迁移联合应用的成效仍缺乏足够的研究，而且修复措施的成本与收益也存在不确定性，这些都限制了这类措施的大规模应用（Schimetka等人，2024）。
基于上述背景，本研究旨在探讨表土迁移与土壤改良措施对大西洋森林退化牧场地区本地植被早期恢复的相对作用。我们通过表面刮土来降低入侵牧草的竞争优势，减少其与本地物种的竞争；同时通过深翻来缓解潜在的土壤压实问题，改善表层土壤的物理状况。表土迁移则作为本地繁殖体和有机物质的来源，用于加速植被的生长和演替进程。我们采用了3×2的因子设计，比较了由三种土壤改良方式（不改良、刮土、刮土后深翻）和两种表土处理方式（添加表土与不添加表土）组合而成的六种处理方案。
我们的研究假设如下：（1）表面刮土能够降低外来牧草的竞争优势，从而为本地植被的生长创造有利条件；（2）刮土与深翻相结合，可以通过消除退化牧场土壤带来的物理限制，进一步为本地木本植被的生长创造更有利的条件，其生长效果会优于单独刮土；（3）来自森林地区的表土能够增加本地繁殖体和有机物质的供应，从而加速植被恢复进程，推动演替进程的进展；（4）土壤改良与表土迁移相结合，能够提升大西洋森林退化牧场地区的短期修复效果；（5）施加表土有助于形成更加多样、结构更复杂的木本植物群落，提高非先锋物种的比例，同时提升该植物群落与参考森林的相似度。
