论文摘要
本论文依托大河镇退耕还林工程建设情况,采用典型样地调查法、立地指数调查法和Hegyi提出的单木竞争指数模型对竞争指数进行定量分析,通过分析2000年以来退耕还林工程主要树种—柳杉,在不同岩性6年生人工林和柳杉—刺槐、柳杉—滇柏、柳杉—桦木、柳杉—漆树4种混交模式的林分生长,主要包括造林成活率、保存率,植物群落生物多样性和稳定性状况,研究分析大河镇柳杉工程造林效果。结合大河镇柳杉工程造林效果和生态环境现状及工程建设中的问题和经验,提出钟山区和大河镇退耕还林柳杉的后续经营措施和建议。研究结果如下:①在不同岩性,不同坡向,林分生长差异显著。碳酸岩发育的黄色石灰土土层深厚,水肥条件好,植被覆盖度较好,生物多样性丰富,树木生长迅速。6年生柳杉平均胸径2.49cm,平均树高2.66米。紫色砂页岩发育的土壤,由于深层煤炭开采,水土流失,陡坡耕种,地力退化,土层瘠簿,水肥条件差,植被盖度小,生物多样性差,树木生长缓慢,6年生柳杉平均胸径1.93cm,平均树高2.17米。工程区在退耕还林前后平均侵蚀模数由6500t/km2.a下降为435t/km2.a,说明工程区生态环境逐步好转,水土流失得到遏制、生物多样化逐渐恢复,生态有正向演替的趋势。②不同混交模式的土壤物理性质不同,柳杉—刺槐混交林的含水量比纯林高34.421%,容重比纯林减少了0.282(g.cm-3),总孔隙度比纯林高了11.17%,柳杉—刺槐模式土壤容重最小,孔隙度最大,说明其土壤肥力最好。其次为柳杉—桦木混交模式,其土壤含水量比纯林的高了5.66%,容重比纯林少了0.212(g.cm-3)、总孔隙度比纯林高了10.22%。再其次就是柳杉—漆树和柳杉—滇柏混交模式。最后为纯林柳杉,纯林的含水量为15.324%,土壤容重为1.536(g.cm-3),总孔隙度为40.125%。③不同混交模式的林分生长状况:柳杉—滇柏混交林中柳杉的株高比纯林柳杉株高高0.79米,其胸径比纯林胸径大0.98cm;柳杉—刺槐混交林中的柳杉的株高比纯林柳杉株高高1.42m,其胸径比纯林大1.59cm,都能促进柳杉林分生长,说明柳杉适合此两种模式。柳杉—桦木混交林中柳杉的株高比纯林柳杉的株高矮0.64m,其胸径比纯林胸径大0.39cm,柳杉—漆树混交林中柳杉的株高比纯林柳杉的株高矮0.28m,其胸径比纯林胸径小0.25cm,说明这两种模式对柳杉林分生长影响不大,甚至可能有不利的影响。通过不同混交模式中种间竞争对柳杉生长的影响分析,柳杉幼林阶段柳杉与刺槐混交模式对柳杉幼林生长的影响比其它几种模式要小。采用HEGYI提出的单木竞争指数模型对竞争指数进行分析,不同混交模式林分竞争指数的大小顺序为:纯林柳杉＞柳杉与滇柏＞柳杉与桦木＞柳杉与刺槐＞柳杉与漆树混交模式。④碳酸岩和紫色砂页岩二种岩性的土壤,造林成活率和植被恢复覆盖情况:在苗木种源、造林时间、造林质量相同的情况下,二种岩性的土壤其柳杉工程造林成活率差异显著。碳酸岩风化后形成的黄壤造林成活率当年平均为85%,只进行少量补植,且苗木生长迅速,植被覆盖较好,现林相整齐。紫色砂页岩风化形成的砂土,由于地力衰退,水肥条件差,经市、区林业部门组织验收,柳杉工程造林当年成活率为19%,后连续补植了3年（五次）,平均成活率基本达到85%,且苗木生长缓慢,植被覆盖差。⑤物种多样性特征:退耕还林6年后,随时间变化群落的植被覆盖度增加,从坡耕地退耕初期的30%上升到最高100%后,又回到95%的稳定状态。shannon-wiener（多样性）上升到2.23后,又逐渐下降到1.45的稳定状态。⑥柳杉工程造林效果的总体评价:退耕还林柳杉工程区植被覆盖度较好,生物多样性恢复较快,林木长势良好,林分相对稳定,水土流失基本得到遏制,森林在保持水土、净化空气、调节气候等方面的生态功能逐渐彰现。但对于地力退化严重的砂壤土柳杉工程区,由于自然条件差,部分地段植被恢复困难,基本不适宜植物生长,且反而加剧水土流失,植被恢复需经历漫长时间。综合柳杉工程造林成活率、保存率、林分生长状况、群落的生物多样性和稳定性因子可以对大河镇柳杉工程造林效果评定为良。⑦提出6项钟山区和大河镇退耕还林柳杉工程造林的技术措施和后续经营管理建议:ⅰ根据适地适树原则,结合农民的意愿选择适宜的造林树种,除柳杉、漆树、刺槐、滇柏、桦木等树种外,可种植花椒等灌木;ⅱ对地力衰退严重的砂壤,可先种草或通过自然恢复植被,先保持水土,经过1-2年植被恢复适宜树木生长后再造柳杉,轻度抚育甚至不抚育,多树种混交,乔、灌、草结合,做到生态优先,并应补施农家肥,恢复地力,促进植被生长:Ⅲ大力营造柳杉—刺槐、柳杉—滇柏、柳杉—桦木、柳杉—青冈等混交林,减少纯林种植,地力退化的砂壤要大力推广柳杉—滇柏、柳杉—刺槐混交林,促进林木生长;Ⅳ大力推广“猪—沼—（菜）草”的产业模式,发展生态能源,促进农、林、牧、副各业协调发展和总体开发,在林下间作牧草、药材,提高土地利用率,进行农业产业结构调整,增加经济效益,促进生态恢复:Ⅴ提高农村城镇化水平,大力发展第三产业,解决农村剩余劳动力就业转移,减少人为干扰,解除生态系统行承受超负荷压力,开展封山育林,防止人为引起的山林火灾:Ⅵ国家退耕还林后续政策给予倾斜,稳定柳杉工程造林生态恢复效果。