沂蒙山区生态退化机制与生态修复适宜性分区

摘要

本论文以淮河流域沂蒙山区的山地丘陵区为研究对象，运用恢复生态学、森林水文学和土壤物理学的理论与方法，在进行系统的外业调查与试验观测的基础上，对沂蒙山区森林植被资源结构与动态特征、典型植物群落结构与水文功能特征、沂蒙山区生态脆弱性、沂蒙山区生态退化机制、生态修复适宜性等级评价及其分区、沂蒙山区生态修复模式与关键技术进行了研究分析，阐明了人为干扰下的沂蒙山区山地丘陵区植被演替类型及其群落结构与功能退化特征，揭示了沂蒙山区生态退化驱动机制与生态修复限制因子，提出了生态修复适宜性类型区及修复对策。
　　 本研究取得的主要研究结果如下：
　　 1.沂蒙山区的植物种类众多，植被类型（植物群落种类）丰富多样，开展水土保持生态修复具有良好的植被基础即生物环境条件。另一方面，沂蒙山区的森林植被资源总体数量不足，森林覆被率较低，且区域分布不均。人工林面积大于天然林植被面积，生态林植被资源少于经济（用材）林植被资源，两者比例失调。森林生态系统结构脆弱，生态服务功能较低。
　　 2.沂蒙山区林种结构不合理，表现为生态防护林资源缺乏，尤其是水土保持林和水源涵养林比较缺乏，且区域分布不均。近年来防护林面积及比例虽有增加，但区域差别较大，总体上仍不能满足水土保持的要求。另一方面，经济林所占有林地比例较高，而且面积呈增长趋势，更主要的问题是，经济林林分群体结构配置单一，开发区域以及耕作与管理方式不合理，大多缺乏水土保持工程措施，林地生态退化和水土流失现象严重。
　　 另外，薪炭林面积过少，所占比例只有0.02％，且呈减少趋势，由樵采导致的水土流失问题严重。
　　 3.沂蒙山区森林植被年龄结构不合理，无论是在总体上还是具体到各林种，均表现为幼龄林和中龄林面积及所占比例过高，而成熟林与过熟林的过低。说明森林植被（经济林除外）生态系统结构脆弱，无论在森林的生态功能还是经济功能上，都没有发挥出应有的水平。在幼龄林分布区，尤其应加强林分的封禁保护和抚育管理。
　　 4.沂蒙山区在人为干扰下形成的植物群落较多,4种主要的土地利用/覆被类型，在不同的人为活动方式干扰下，产生12种典型的植物群落类型，包括5种退化群落（逆向演替）类型和7种恢复群落（正向演替）类型。在不同干扰方式及其强度下，植物群落结构与功能的退化或恢复特征都比较明显。受各种不合理人为生产活动强度干扰的植物群落，其群落结构、土壤层和枯落物层的水文性能，都发生了不同程度的衰退。相反，实施封禁保护或退耕恢复后的植物群落，其群落结构、土壤水文物理性质和枯落物层水文功能，都有了明显的改善。相关分析认为，人为干扰下植物群落结构和水文功能之间相关性显著。
　　 5.以土地利用（覆被）类型区域为评价单元，构建了由4个生态脆弱成因指标（植被覆盖度、地面坡度、生物多样性、地表枯落物量）和3个结果指标（土壤石砾含量、土壤侵蚀综合指数、土壤腐殖质层厚度）共7个指标组成的评价指标体系。评价结果显示，不同土地利用（覆被）类型区域的生态脆弱性差别明显，以经济林地和耕地的最高，为一级（严重）脆弱，残疏林地的为二级（比较）脆弱，灌木林地和草地的为三级（一般）脆弱，有林地生态脆弱性最低，为四级（潜在）脆弱。
　　 6.依据沂蒙山区主要人为活动方式和土地利用（覆被）类型，将沂蒙山区山地丘陵区划分为4种生态退化类型，即坡地经济林开发退化型、坡地农田垦殖退化型、林地樵采放牧退化型和非农业开发建设退化型。
　　 7.在沂蒙山区生态退化驱动因素中，社会经济因素是第一位的驱动因素，而自然因素的驱动作用处于第二位。“人均经济林面积”、“人均农业产值”和“耕地垦殖率”是沂蒙山区生态退化的3个主导驱动因子。
　　 8.人口密度和产业结构、耕地垦殖规模与方式、经济林开发规模与方式、家畜养殖规模与方式、农村薪柴能源比重与来源决定着农村经济发展对土地资源和植被资源的依赖程度，是沂蒙山区生态修复的主导限制因子。
　　 9.提出了由地形地貌（海拔高度）、土地利用（覆被）类型和地面坡度3个因子构成的沂蒙山区生态修复适宜性评价指标体系。构建了由27个组合类型组成的生态修复适宜性评价区域单元体系，按照“适宜”、“暂不适宜”和“不适宜”3个生态修复适宜性等级，提出了生态修复适宜区域单元21个，非适宜区域单元6个。按照适宜性等级、地貌类型（海拔高度）和植被类型及其管理要求，进行了生态修复适宜性大区、亚区和类型区划分，构建了沂蒙山区生态修复适宜性分区体系，包括一级区2个、二级区4个、三级区13个。

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1 引言

2 材料与方法

3 结果与分析

4 讨论

5 结论

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