岷山地区退耕还林生态健康研究

【摘要】：退耕还林是我国六大林业工程之一,是开展生态恢复和植被建设的重大举措,耗资巨大,政策性强,涉及面广。然而,在实施退耕还林中,生态功能型人工林的种植点配置、密度确定、幼林抚育都是使用用材林培育模式,很少考虑生态功能型人工林特有的健康需求,主要是因为目前还缺少生态功能型人工林健康评价系统。实际上,具有鲜明区域特性的生态健康研究在我国乃至世界才刚刚起步,目前还处于概念、内涵、理论、标准阶段,对于生态功能型人工林的健康问题尚未开展研究,然而我国生态功能型人工林的恢复和经营已经面临明显的健康性问题,这也是林学家和生态学家普遍关注的理论问题和实践问题。所以,开展我国退耕还林人工林生态健康研究,对我国当前和将来的人工林健康培育具有重要的理论价值和实践指导作用,其意义现实而深远。 本文在综述国内外退耕还林植被恢复和岷山自然、植被特征的基础上,系统论述了退耕还林植被恢复的基础理论体系—基础生态学理论、恢复生态学理论、森林培育学理论、生态系统安全和健康理论。在此基础上,利用所获得的第一手数据和前人的研究成果,通过案例分析,提出保证生态林健康的林分层次培育理念,指出层次培育是培育林分乔木层、灌木层和草本层协调、健康发育的森林培育理念。该理念的理论观点为灌木层和草本层是林分(特别是多功能的生态林)的重要层次,其健康程度(种类、高度、盖度、均匀度)受乔木层(组成、郁闭度、分布格局)的制约。乔木层密度和个体配置格局(水平分布格局)控制是层次培育的技术核心,是保证林分乔木层、灌木层和草本层协调、健康发育关键。 通过分析岷山地区植物多样性生境分布特点及其与植被恢复的关系,认为退耕还林是一种人为干扰条件下的植被恢复,地带性植被特征和垂直带谱植被特征可作为人工林的健康参考。应避免密度过大的人工林“岛屿”现象发生,尽力恢复区域固有的植物多样性,这样,所恢复的人工林才属于健康的人工群落。通过分析岷山地区退耕还林林分的地表径流、小气候、地被动态,指出该地区退耕还林植被恢复效果明显,退耕林地处于正向演替,但存在不健康的人工林,同时分析了人工林的结构因子、活力因子、功能因子对林分生态健康的影响。 根据人工林健康因子的系统诊断,探明乔木层郁闭度、乔木株数密度、乔木分布格局、林隙密度、林隙格局、林隙平均直径、冠幅、乔木层组成、针叶树比例等9个因子的影响域和影响强度最大,是影响人工林健康的根子因子,又通过层次分析和因子间交互影响分析,确定活力、组织、功能对林分生态健康的影响程度排序是组织活力功能,指出乔木密度、乔木郁闭度、径生长、乔木组成、草本盖度、乔木格