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巴山山地是我国南北方过渡地区，亦是长江重要的水源涵养区，探讨该地区退耕地植被自然恢复演替过程及其物种多样性的变化规律，对于指导该地区的人工植被建设具有重要的理论价值与实际意义。采用时空互代法对巴山山地退耕地植被自然恢复过程及其物种多样性变化进行研究，结果表明：1）巴山山地退耕地植被演替依次经过1年生植被草本群落、多年生草本群落、杂灌草群落及以栓皮栎、檀子栎或栓皮栎为建群种的阔叶林群落等不同阶段，形成地带性植物群落大致需要40～50a；2）物种多样性会随立地环境的变化有所差异，阴坡的各物种多样性指标明显高于