淮河流域桐柏大別山區(qū)植被退化機(jī)制與生態(tài)修復(fù)模式.pdf

1、論文以淮河流域桐柏大別山區(qū)為研究對象，綜合運(yùn)用地理信息學(xué)、生態(tài)學(xué)、森林資源管理學(xué)和水土保持學(xué)理論與方法，采用水土保持“3S”信息監(jiān)測與地面監(jiān)測、森林植被資源清查、植物群落樣地調(diào)查、水土保持功能試驗(yàn)觀測和社會(huì)訪問調(diào)查等相結(jié)合的技術(shù)手段，開展植被退化機(jī)制與水土保持生態(tài)修復(fù)模式的研究。旨在闡明人為干擾下的植被退化類型及其結(jié)構(gòu)與功能退化特征，揭示生態(tài)退化驅(qū)動(dòng)機(jī)制與生態(tài)修復(fù)限制因子，進(jìn)行生態(tài)修復(fù)適宜性評價(jià)與分區(qū)，提出水土保持生態(tài)修復(fù)模式與關(guān)鍵技術(shù)

2、。為流域管理機(jī)構(gòu)全面開展水土保持生態(tài)修復(fù)工作提供科學(xué)的決策與規(guī)劃依據(jù)。獲得以下主要研究結(jié)果與結(jié)論：
　　 （1）桐柏大別山區(qū)森林植被資源結(jié)構(gòu)格局特征
　　 ①大別山區(qū)森林覆蓋率較高為32.33％，但存在區(qū)域分布不均的問題。金寨縣、霍山縣、舒城縣和新縣、光山縣、羅山縣的森林覆蓋率較高。
　　 ②大別山區(qū)有林地林種結(jié)構(gòu)中，六安市用材林已成為面積比例最高第一大林種，占有林地的53.5％，而薪炭林資源卻很少，占有林地的0

3、.02％。由此可能產(chǎn)生的林地水土流問題不容忽視。
　　 ③雖然大別山區(qū)森林覆蓋率較高，但防護(hù)林資源面積依然較低，土地覆蓋率僅9.7％，占有林地的28.1％；水土保持林和水源涵養(yǎng)林資源偏少，兩者土地覆蓋率僅9.4％，占有林地的27.2％。總體的水土保持植被資源仍然不足。
　　 ④盡管桐柏大別山區(qū)經(jīng)濟(jì)林面積比例不是很高，占有林地的16.7％，但坡地水力與重力梯度較大，在缺乏必要水土保持工程和耕作措施的區(qū)域，林地生態(tài)退化和水土

4、流失比較嚴(yán)重。
　　 ⑤大別桐柏山區(qū)的森林資源中，幼齡林和中齡林面積比例很大，占有林地的51％和37％，但近熟林和成熟林較少，只占有林地的9.5％和2.5％，導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能脆弱。
　　 （2）典型植物群落結(jié)構(gòu)與水文功能退化特征
　　 ①針對淮河流域大別山生態(tài)修復(fù)研究和實(shí)踐的需求，提出在不同人為活動(dòng)干擾下，山地丘陵區(qū)產(chǎn)生12種典型的植被退化類型；包括5種群落退化（逆向演替）類型和7種群落恢復(fù)（正向演替）

5、類型。
　　 ②植物群落結(jié)構(gòu)的演替主要取決于人為活動(dòng)的干擾方式，不同干擾方式及其強(qiáng)度下，植物群落結(jié)構(gòu)的退化或恢復(fù)特征都比較明顯。在各種不合理的人為生產(chǎn)活動(dòng)的強(qiáng)度干擾下，以順坡耕作農(nóng)田和經(jīng)濟(jì)林地的植被退化較嚴(yán)重，其次是樵采或放牧林地的植被退化。而封禁保護(hù)措施明顯改善植物群落結(jié)構(gòu)，例如實(shí)施生態(tài)林禁牧禁伐后，林地草本層蓋度增加17.7倍，物種豐富度增加了52％，物種多樣性指數(shù)增加了5倍。
　　 ③大別山植物群落的水文生態(tài)功能，

6、受人為干擾方式的影響較大，在不同的人為活動(dòng)干擾方式（土地利用方式）以及強(qiáng)度和頻度作用下，各種植物群落水文功能具有明顯不同的退化特點(diǎn)。林地樵采放牧、順坡農(nóng)田耕作及坡地經(jīng)濟(jì)林耕作群落的土壤容重分別達(dá)到1.71、1.70、1.65g/cm3；土壤分形維數(shù)分別為2.420、1.998、2.230；土壤非毛管孔隙度分別為5.75％、7.5％、8.15％。
　　 ④植物群落數(shù)量指標(biāo)和水文指標(biāo)之間相關(guān)性顯著，相關(guān)系數(shù)均在0.72以上；群落總郁

7、閉度與枯落物持水量和土壤總孔隙度、土壤分形維數(shù)和之間的相關(guān)性均較強(qiáng)，其相關(guān)系數(shù)分別為0.718、0.858和0.693。
　　 （3）桐柏大別山區(qū)生態(tài)脆弱性與生態(tài)退化驅(qū)動(dòng)力
　　 ①不同土地覆被類型的生態(tài)脆弱性，以經(jīng)濟(jì)林地和耕地最高，殘疏林地的次之，灌木林地和草地為一般，有林地最低為潛在脆弱。
　　 ②在土壤侵蝕影響因素中，人為因子是第一位的，而自然因子的驅(qū)動(dòng)作用處于第二位；在影響區(qū)域土壤侵蝕的11個(gè)自然與人為因

8、子中，“人均經(jīng)濟(jì)林面積”、“農(nóng)村薪柴比例”、“人均糧食產(chǎn)量”和“年均降雨量”是名列前4位的主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)因子。
　　 ③人為活動(dòng)不合理的強(qiáng)度干擾破壞是生態(tài)退化的主要原因，經(jīng)濟(jì)林開發(fā)、耕地墾殖、樵采放牧是生態(tài)退化的主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)力。
　　 （4）水土保持生態(tài)修復(fù)適宜性評價(jià)與分區(qū)
　　 ①依據(jù)桐柏大別山區(qū)生態(tài)退化的主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)因子以及生態(tài)修復(fù)限制因子，提出了由海拔高度、土地利用類型（植被覆蓋類型）和地面坡度因子組成的生態(tài)修復(fù)適宜性評

9、價(jià)與分區(qū)指標(biāo)體系。
　　 ②在桐柏大別山區(qū)，按海拔高度因子劃分為3個(gè)區(qū)域等級，分別是中山區(qū)（1001～1800m）、低山區(qū)（501～1000m）和丘陵區(qū)（101～500m）；按土地利用方式和植被類型劃分為6個(gè)土地利用/覆被類型，分別是水源生態(tài)林地、一般生態(tài)林地、經(jīng)濟(jì)林地、耕地、灌草地、裸巖地；將土地利用/覆被類型中的一般生態(tài)林地、山坡經(jīng)濟(jì)林地和山坡耕地，按地面坡度大于25度和小于25度劃分為2個(gè)等級區(qū)域。
　　 ③針對桐

10、柏大別山區(qū)水土保持生態(tài)修復(fù)研究目標(biāo)和實(shí)際需求，構(gòu)建由海拔高度、土地覆被類型、地面坡度共3個(gè)評價(jià)指標(biāo)分級組合而成的27個(gè)生態(tài)修復(fù)適宜性評價(jià)單元體系，劃分“適宜”、“暫不適宜”和“不適宜”3個(gè)生態(tài)修復(fù)適宜性等級，提出16個(gè)生態(tài)修復(fù)適宜性類型及其分區(qū)。
　　 （5）桐柏大別山區(qū)生態(tài)修復(fù)模式與關(guān)鍵技術(shù)
　　 ①針對水土保持生態(tài)修復(fù)實(shí)踐的實(shí)際需求，將山地丘陵區(qū)劃分出生態(tài)林草植被封禁、樵采與放牧林草地、農(nóng)田墾殖坡耕地、經(jīng)濟(jì)林開發(fā)坡地