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本研究以滇池流域主要的5种人工林群落为研究对象,以各个类型的景观、空间分布格局随机选择群落调查样方,分析人工林群落结构特征,诊断人工林生态功能低下和退化的原因,运用层次分析法(AHP)对其水土保持功能进行评价,提出人工林结构优化措施,实现保水控蚀的生态目标,为滇池流域面源污染削减中水土保持方案的设计提供理论依据和技术支持。通过研究,得出如下结论:
(1)滇池流域人工林主要有5类,分别为柏木林、桉树林、银荆林、华山松林和云南松林。与地形因子叠加分析说明滇池流域造林过程中对适地适树的考虑还不算周全,应分析所选树种的生态学习性并结合流域的实际情况进行栽培和管理。景观格局指数分析结果说明人工林类型均为集聚型分布,斑块间的连接性差,在林分改造中应从景观尺度做斑块的合理搭配。
(2)所调查的48个样方共包括206个物种,分属78科163属。在科属分类上,以菊科、禾本科和蔷薇科占多数；蕨类植物、裸子植物、双子叶植物和单子叶植物所含种类分别为12、7、157和30,以双子叶植物占绝对多数。乔木、灌木、草本和藤本4种生活型各占总物种数的7.28％、34.47％、54.85％和3.4％。虽然物种组成与半湿润常绿阔叶林相似,但多数为早生型植物。
(3)柏木林、桉树林、银荆林、华山松林、云南松林优势种及其重要值(Ⅳ)分别为柏木(89.69％)、蓝桉(74.27％)、银荆(96.35％)、华山松(84.93％)、云南松(65.65％),说明银荆林为最单一的类型。乔木层和草本层的单优性使得多样性排序为多为灌木层>草本层>乔木层,桉树林和云南松林的总体多样性相对较高,说明构造复层、混交的人工林群落有助于提高物种多样性。
(4)初植密度对人工林的影响包括降低成活率、树冠率减小等,结构优化必须从林分改造开始。密度对银荆林的影响比较低,说明银荆能承受较强的种内竞争,所以在滇池流域荒山造林中仍是不错的树种。其它如柏木+华山松、云南松,桉树+柏木,华山松和云南松+滇青冈、滇石栎都是种间关系良好的混交模式,值得在实践中推广。
(5)运用层次分析法对各人工林群落水土保持功能进行比较,结果为:云南松林>华山松林>柏木林>桉树林>银荆林,体现出乡土树种作为水土保持林具有一定的优势。排序结果的原因分析为云南松林分层物种较均匀、丰富度大,而华山松林和柏木林种植密度过大,银荆林和桉树林的人为干扰大,为了提高人工林的水土保持效益,必须从密度和认为干扰方面加以改造和维护。
(6)通过对人工林景观格局、群落结构、水土保持功能几个方面的分析,得出构造异龄、分层的针阔混交林对水土保持效益最好,合理的人工林结构必须综合树种、立地条件、人为管护等多个方面,提倡采用造林前整地、适地适树、镶嵌造林、混交复层、封育结合管理、林分改造、整枝间伐、保留地被枯落物8个优化措施,最后达到水土保持和人为促进人工林正向演替的目标。