全 文 ：第 !" 卷 第 # 期
$ % & % 年 # 月
林 业 科 学
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3456，$ % & %
辽东山地不同退耕还林模式的生态效益
贾7 云7 杨会侠7 王7 卫7 张景根7 陶玉柱7 姚荣升7 张玉鹏
（辽宁省森林经营研究所 7 丹东 &&8%%$）
摘 7 要：7 采用典型区位固定样地方法，连续 " 年测定辽东山地实施不同退耕还林模式后初期阶段的生态效益变
动过程。结果表明：退耕后 # 年植被开始进入激烈竞争阶段，多年生草本、半木质化植物、灌木等相对长寿植物开
始占据主导。人工辅助（造林）可在 " 年后形成较稳定的森林植被群落，单位面积生物产量尤其是木质化根系以乔
灌木混交模式为最高，虽其固土蓄水功能恢复的速度比自然恢复模式晚 & 9 $ 年，但其综合效果明显高于其他模
式；其次为乔木恢复模式。若依对照（持续农作物耕作）的地表径流量为 &%%:，则 " 年平均值乔木模式为 &&2 ;:，
乔灌模式 &!2 !;:，自然模式 &%2 "<:。依相同方法计算，泥沙流失量在乔木模式下为 &2 ;<:，乔灌模式下为
%2 &<:，自然恢复模式下为 %2 %!:。在由农田演变为森林的同时，微小动物（尤其昆虫）系统也在发生相应变化，在
几年生态恢复进程中，与对照比，# 种恢复模式不但植物物种相对多样，且寄生或依附类微小动物种群亦相对繁杂
并初步形成链状结构。
关键词：7 退耕还林模式；自然植被恢复；生态效益；辽东山地
中图分类号：’=&82 <"7 7 7 文献标识码：-7 7 7 文章编号：&%%& > =!88（$%&%）%# > %%!! > %8
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.@40C@CD
7 7 辽宁东部山区是辽宁中部城市群的天然绿色屏
障及主要水源地，森林生态功能的强与弱直接关系
到辽宁中部城市群发展的现在和未来（张廷福等，
&;;%；韩麟凤等，&;8$）。由于对森林的持续破坏及
生态环境问题的日益突出（谭学仁等，$%%8），$%%$
年辽宁东部山区亦被规划在重点退耕还林工程范围
之内，截止 $%%8 年末已实现退耕还林面积 82 !
万 JO$。
退耕还林的生态功能恢复效益无庸置疑（侯扶
江等，$%%$；万雪琴等，$%%<；曾辉等，$%%=；王珠娜
等，$%%=）。然而，退耕后采用怎样的恢复模式才能
最大限度的发挥其生态效益？如何科学量化现有退
耕还林成果？为配合工程需要，从 $%%# 年春起，历
时 " 年（$%%#—$%%8 年）开展了辽东山地不同退耕
还林（还草）模式植被恢复及生态效果的监测与研
究工作。分析不同退耕还林（还草）模式下的功能
! 第 " 期 贾 ! 云等：辽东山地不同退耕还林模式的生态效益
自然演替过程，探讨目前几种主要退耕还林模式的
生态效益，为下一阶段有针对性的管理提供理论
依据。
#! 研究区域概况与研究方法
!" !# 监测场设置与概况
监测场设置于具有典型性的辽东山区腹地的本
溪县草河口境内，监测区规划面积 #$ "" %&’，曾历
经 ’( 余年耕作，于 ’((’ 年退耕还林，平均坡度 ")*，
北偏东坡向，土层厚度 +( , -( .&，/ 层土为黄色棕
壤，0 层为黄僵土。
’((" 年 + 月 在 监 测 区 内，用 铁 刺 线 圈 定
’ 1(( &’封闭式观测试验区，试验区内设 + 组观测
场，分别为：退耕还乔木模式区（下称乔木模式）、退
耕还乔灌木混交模式区（下称乔灌模式）、退耕后不
施加任何人为措施依靠天然恢复模式（下称自然模
式）、不执行退耕仍采用传统方法继续耕作区（下称
对照）。每小区内顺山坡方向分别设置径流观测场
" 个（" 次重复）。径流观测场形状如倒塔型（横边
长 + &，竖边长 ) &，斜边长 " &）。边框用厚
#$ ) .&、宽 +( .& 木板经油毡纸包裹后埋入土中，地
上部分高于地面 ’( .&，面积为 ’’$ ’"# &’，下端设
截流器。在观测场设置的同时，在规划的乔木模式
内采用常规造林方法 #$ ) & 2 #$ ) & 密度栽植日本
落叶松（!"#$% &"’()*’#$）；在乔灌模式内依上述造林
方法栽植日本落叶松，株 距 间 又 栽 植 紫 穗 槐
（+(,#)-" *#./$0,1"）。
!" $# 监测及调查方法
每年的 1 月下旬和 #( 月中旬分别对监测场内
的植被进行系统调查，测定方法及因子为：在不同
退耕模式监测场内随机抽取 " 个 # & 2 # & 样方分
别记录单位面积上的植物种类、株数、株高、盖度，并
将样方内所有植株全部仔细挖出，测定各种类植物
根冠、根长，分地上、地下称鲜质量后置-( 3烘箱内
烘至恒质量，以求单位面积生物量。乔灌木生物量
测定则采用求测出平均木后将整株挖出，分根、干、
枝、叶称取鲜质量后分别烘干至恒质量。每次测定
样木数不少于 " 株。
地表径流量测定：每年的 +—#( 月末，凡有地
表径流产生均随即测定。泥沙流失量测定则利用滤
纸将泥沙滤出后烘干称量。
土壤物理变动过程测定：在监测场设置之初做
首次测定后，每 ’ 年同一时期测定一次。测定内容
为：枯落物层（/( 层）厚、单位面积质量（ 4·&
5 ’）；
/，0 层土壤密度及相关物理指标；/，0 层土#( 3
水渗透系数等。其具体操作皆依照 60 1-")1-"- 5
-1 进行（国家标准局，#77-）。
微小动物种群变动过程测定：每年 #( 月中旬
分别在每监测小区内随机抽取 # & 2 # & 小样方 "
个，测定距地表以上植株上所存在的昆虫或其他微
小动物的种类和数量。结冻前的 ## 月中旬，在相同
位置从地表起仔细挖取地下 ($ ) & 深度土壤，检测
每监测区土藏越冬的昆虫及其他微小动物种类、数
量（林英华等，’((8）。
所有涉及到的气象资料，皆来源于距观测场直
线距离约 )(( & 的本溪县草河口气象观测站（国家
气象观测二级站）。
!" %# 数据分析方法
重要值：2 9 :（3$ ; 4$）5 ’，其中，相对密度 3$ :
#(( 2 6$ 5 6，6$ 为物种 $ 的个体数量，6 为植物的总
种数；相对基盖度 4$ : #(( 2 +$ 5 +，+$ 是物种 $ 的根
径面积，+ 是所有植物根径面积的和。
群落多样性指标选用物种丰富度、物种均匀度
和物种多样性 " 类指标表示。
物种 丰 富 度 指 数，指 群 落 内 物 种 数，用
7 表示。 ! !
! 多样性，用 <9&=>*? 指数 3 和 <%@??*?AB9C?CD
指数 89表示，89 : # ;%2 9 < E?2 9，其中 2 9 为重要
值。
物种均匀度，用 F9CE*G 均匀度指数 = 表示，= :
89 5 8&@H，其中 8&@H : E?7。
’! 结果与分析
$" !# 植被恢复动态过程分析
在不同的退耕模式监测场内，除对照外，" 种恢
复模式均在退耕当年草本层完全覆盖地表。发生物
种更替现象较为剧烈的时间从 " 年后开始出现，从
表 # 中可见，多年生草本或半木质化蒿类植物逐渐
占据重要值主导地位。
由于更换耕作种类（倒茬）的原因，对照内每年
所产生的杂草种类亦各不尽相同，但在更替的杂草
种类中又以马唐（ 3$>$/"#$" 1"?>.$?"@$1）、桃叶蓼
（ 2,@A>,?.( )’#1$0"#$" ）、鸭 跖 草 （ 4,((’@$?"
0,((.?$1）、野稗（=0-$?,0-@," 0#.1>"@@$）等 # 年生草
本植物反复更替，总体上看，) 年间无大变动。
乔木、乔灌混交模式下建群种的日本落叶松和
紫穗槐均采用人工栽植，’(() 年前由于植株尚小，
在几个指标中均未显示出重要性。乔木模式下
’((- 年时开始形成落叶松幼林植被群落，平均地
)+
林 业 科 学 !" 卷 #
# # # 表 !" 不同退耕模式植被重要值变化
#$%& !" ’()*+,$-, .$/01 23$-415 *6 78661+1-, +13$%8/8,$,8*- (*71/5
处理
$%&’()&*(
+,,- +,,. +,,/ +,,0
优势种
12)3*’*( 45&63&4
重要值
! 3 7 8
优势种
12)3*’*( 45&63&4
重要值
! 3 7 8
优势种
12)3*’*( 45&63&4
重要值
! 3 7 8
优势种
12)3*’*( 45&63&4
重要值
! 3 7 8
乔木模式
9%:2% )2;&<
乔灌模式
9%:2%=4>%?:
)2;&<
自然模式
@’(?%’< )2;&<
对照
AB
莴苣草
"#$%&$# ’()’$#
+"C -
马唐
*C +#(,&’(#-’+
!.C +
日本落叶松
"C .#/012/3’
"/C 0
日本落叶松
"4 .#/012/3’
0/C ,
牡蒿
54 6#17(’$#
D0C E
牡蒿
5C 6#17(’$#
D"C D
牡蒿
5C 6#17(’$#
D,C !
牡蒿
54 6#17(’$#
/C !
野青茅
84
#3&()’(#$/#
"-C D
野青茅
84 #3&()’(#$/#
!.C .
紫穗槐
54 23&%’$7+#
.DC -
日本落叶松
"4 .#/012/3’
.0C "
月见草
9/(7%:/3# ;’/((’+
D!C .
马唐
*4 +#(,&’(#-’+
+DC +
日本落叶松
"4 .#/012/3’
-+C E
紫穗槐
54 23&%’$7+#
-+C 0
野青茅
84 #3&()’(#$/#
-EC /
野青茅
84 #3&()’(#$/#
"DC "
野青茅
84 #3&()’(#$/#
.EC "
野青茅
84 #3&()’(#$/#
.+C !
羊草
"/<0&+ $:’(/(+’+
DEC /
华北剪股颖
54 $-#=#%#
-"C ,
华北剪股颖
5C $-#=#%#
-,C /
华北剪股颖
54 $-#=#%#
+0C D
桃叶蓼
!4 1/3+’$#3’#
-/C /
鸭跖草
84 $700&(’+
-!C /
马唐
*4 +#(,&’(#-’+
"/F E
鸭跖草
84 $700&(’+
-0C /
鸭趾草
84 $700&(’+
DEC !
马唐
*4 +#(,&’(#-’+
!.C +
桃叶蓼
!4 1/3+’$#3’#
+DC !
马唐
*C +#(,&’(#-’+
-"C +
径 !C " 6)，平均高 +C E+ )，郁闭度 ,C 0，草本植被群
落由 +,,- 年的 +! 种演变为以半木质化的蒿类
［牡蒿（53%/0’+’# 6#17(’$’）］和株体高大的多年生宿
根草 本 植 物 菊 科［ 兴 安 一 枝 黄 花（ >7-’)#,7
=’3##&3/#）］植物为主的 / 个种类。乔灌模式下由紫
穗槐与落叶松同等占据上层空间，郁闭度达到了
,C 0.，草本植被层物种量及盖度急骤下降，+,,0 年
秋已由 +,,- 年的 +, 种减少为以耐荫的野青茅
（8#-#0#,37+%’+ #3&()’(#$/#）和蓬垒悬钩子（ ?&;&+
$3#%#/,’2$-’&+）等为主的 ! 种。自然模式由于未施加
任何人为干预，与其他模式相比植被群落处于相对
平稳状态。+,,- 年优势种为多年生植物野青茅和
华北剪股颖（5,37+%’+ $-#=#%#），+,,! 年变化为 D 年生
植物马唐和多年生植物野青茅共居的优势种群，
+,,. 年种类有所增加达到 DE 种，至 +,,0 年秋，优
势种已全部演变为多年生草本植物或半木质化的蒿
类，并伴有灌木和山杨（ !71&-&+ )#=’)’#(#）等物种
定居。
依照 G’?*H3’&% 生活型分类系统（李景文，
DEE!）将不同退耕模式下植物群落发育进行生活型
排序，力图从另一侧面反映出在同一水平条件下由
于植被恢复的路径不同所引起的种类更叠过程（表
+），以及由 D 年生草本&多年生草本&半木质化&
木质化植物的正向演替初始阶段“时刻表”。
表 9" 不同退耕模式植被生活型谱
#$%& 9" :141,$,8*- /861 6*+(5 *6 78661+1-, +13$%8/8,$,8*- (*71/5 8
生活型谱
I3J& J2%)
+,,- +,,. +,,/ +,,0
乔木
模式
9%:2%
)2;&<
乔灌
模式
9%:2%=
4>%?:
)2;&<
自然
模式
@’(?%’<
)2;&<
对照
AB
乔木
模式
9%:2%
)2;&<
乔灌
模式
9%:2%=
4>%?:
)2;&<
自然
模式
@’(?%’<
)2;&<
对照
AB
乔木
模式
9%:2%
)2;&<
乔灌
模式
9%:2%=
4>%?:
)2;&<
自然
模式
@’(?%’<
)2;&<
对照
AB
乔木
模式
9%:2%
)2;&<
乔灌
模式
9%:2%=
4>%?:
)2;&<
自然
模式
@’(?%’<
)2;&<
对照
AB
高位芽植物
K>’*&%25>L(&
, , , , + ! ! , / DD DD , . 0 DD ,
低位芽植物
M&)36%L5(2=5>L(&
" 0 / , D- D- / D D" D" DD , D, D. D" ,
地下芽植物
N&25>L(&
+ , + + - + + + D D" + , D / - ,
D 年生植物
$>&%25>L(&
- - - ! " / " 0 + , + DD , , + 0
# # 从表 + 可以看出，- 种恢复模式均呈从 D 年生
草本植物逐渐向多年生草本或半木质化的蒿类植物
变动，并有一定的规律：一般 ! 年后，D 年生草本植
物基本退出，高位、低位、地下芽植物几乎占据所有
"!
! 第 " 期 贾 ! 云等：辽东山地不同退耕还林模式的生态效益
地上或地下空间，并呈暂时相对稳定时间；同时人
工恢复的 # 种模式则由于落叶松等林木速生期的到
来，草本和半木质的蒿类所占据的空间量又呈开始
减少趋势；对照由于连年耕作，$ 年生草本植物（含
农作物）仍 $%%&占据地上所有空间。
!" !# 不同退耕模式植被群落多样性变动规律
从群落多样性来看（图 $），丰富度指数在 ’ 年
中历经了由低到高再趋向于低的过程；()*++,+-
./0+01 指数值各模式中均趋向于逐年减少；均匀度
指数除对照外均趋向衡定。在 (/234,+ 指数中尤其
对照波动性较大，可以看出由于中耕等作业因素所
导致的物种量相对单一。
图 $! 不同退耕模式丰富度指数、(/234,+ 指数、
()*++,+-./0+01 指数和均匀度指数
5/67 $! 8/9)+044 /+:0;，(/234,+ /+:0;，()*++,+-./0+01 /+:0;
*+: 0<0++044 /+:0; /+ :/==010+> 10)*?/@/>*>/,+ 2,:0@4
!" $# 不同退耕模式植被群落生物量构成的动态
过程
单位面积生物量高低及构成是植被群落稳定与
生态环境要素优劣的标示性指标。历经 ’ 年的不间
断测定，定量对不同退耕还林模式进行单位面积
（2#）上植被系统演变过程进行跟踪，结果见表 "。
对植被个体生物量构成的分析，可得到如下信
息：依靠自然恢复的力量，虽也可获得由 $ 年生草
本&多年生草本&灌木植物开始占据一定空间的过
程（#%%A 年达到 $BC ’&），但与其他 # 种方式相比，
若木本植物生物产量达到 D%&以上，按现演替的进
程推算至少还需 " 年以后。人工措施促进恢复的速
度是十分显著的，’ 年后基本完成地上地下立体空
间的固定，森林生态环境的多项指标已基本形成。
仅地上部分林木所占生物量比重而言，乔灌模式为
E’C F&，乔木模式为 B#C #&，与自然模式比，至少提
前 D 年时间（表 "）。
枯落物的有效积累以及植被地下部根系质量的
高低，直接关系到固土蓄水能力，从 " 种恢复模式看
（图 #），枯落物积累量在初 D 年内相差不大，但 D 年
后尤其乔灌模式的量基本达到了另 # 种模式的
# 倍。
图 #! 枯落物累积变动过程
5/67 #! G)*+604 ,= @/>>01=*@@ *99H2H@*>/,+
木本根系在林地中的分布状及演变过程，可以
采用不同模式下木本植物不同年度的生物量来说
明。采用人工方式栽植的起初几年，根系的生长量
几乎呈倍量增加，当达到一定量后（约 F 年）增加速
度变缓，A 年后林地已完全被木本根系所覆盖，乔灌
模式根系占有量为 # ’BEC # 6·2 I #，乔木模式为
$ F%$C # 6·2 I #（表 F）。就坡度很大的山地而言，由
原草本根系为主渐进以木本根系为主的土壤固着系
统，对土壤抗侵蚀能力应该认为是一质量上的进步
（范昊明等，#%%’；焦菊英等，#%%A）。
BF
林 业 科 学 !" 卷 #
表 !" 不同退耕模式下优势植物相对生物量动态变化
#$%& !" ’()*$++ ,-.$*(/ /0$.12+ )3 ,)*(.$.4 56$.4+ (. ,(33272.4 720$%(6(4$4(). *),26+
处理
$%&’()&*(
+,,- +,,. +,,/ +,,0
优势种
12)3*’*( 45&63&4
占总生
物量比
7%252%(32*
优势种
12)3*’*( 45&63&4
占总生
物量比
7%252%(32*
优势种
12)3*’*( 45&63&4
占总生
物量比
7%252%(32*
优势种
12)3*’*( 45&63&4
占总生
物量比
7%252%(32*
自然模式
8’(9%’: )2;&:
乔灌模式
<%=2%>4?%9=
)2;&:
乔木模式
<%=2% )2;&:
早春薹草
!"#$% &’()$*+,-#.+&
!@A "@
早春薹草
!/ &’()$*+,-#.+&
.BA -B
羊草
0/ 12+3$3&+&
!,A B
月见草
4/ (+$33+&
!+A -,
羊草
0A 12+3$3&+&
++A +,
阴地薹草
!/ )5"3+1’5.+&
!"A ,+
早春薹草
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!,
羊草
0/ 12+3$3&+&
!,A B,
山蒿
6#7$.+&+" (#"1285-("
B,A /-
月见草
4/ (+$33+&
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月见草
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锦带
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B/A ",
早春薹草
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紫穗槐
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日本落叶松
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日本落叶松
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牡蒿
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早春薹草
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紫穗槐
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紫穗槐
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月见草
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万年蒿
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万年蒿
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万年蒿
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牡蒿
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日本落叶松
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日本落叶松
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山蒿
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莓叶委陵菜
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大籽蒿
6#7$.+&+" &+$>$#&+"3"
+BA B
大籽蒿
6/ &+$>$#&+"3"
B,A 0,
早春薹草
!/ &’()$*+,-#.+&
B,A ,!
月见草
4/ (+$33+&
+-A @,
月见草
4/ (+$33+&
+A @
早春薹草
!/ &’()$*+,-#.+&
"A +,
表 8" 木本植物根系量增加
#$%& 8" 9))4+ (./72$+2 )3 :)),- 56$.4+
年份
D&’%
日本落叶松 0/ ;"$.),$#+
地径 E22( 62::’%
;3’)&(&% F 6)
根质量 E22( )’44 F
（ G·) H +）
紫穗槐根质量
E22( )’44 2I
6/ ,#’7+1-&" F
（ G·) H +）
+,,- BA B, ",A /, 0+A -,
+,,! BC /, +,,A ,, B."A @,
+,,. +A B, -"+A !, !/@A ,,
+,," -A @+ !,/A -, 0!"A B,
+,,/ .A ,, /-!A ., @"!A .,
+,,0 .A /0 B !,BA +, B +/0A ,,
# # 乔灌模式庞大而稳定的土壤固着系统，加之枯
落物对径流速度的减缓，构成了地表径流总量及土
壤侵蚀量降低（与对照比）的重要因素。
;< 8" 不同退耕模式对地表径流及土壤物理作用
分析
+A !A B# 不同退耕模式对地表径流调控演变过程# 将
每年各模式下每次产生径流的降雨量及对应的地表
径流量和泥沙量数据统计后，径流系数依 6 J ?+ @ A 式
求得，其中 6 为径流系数，A 为降雨量，?+ 为径流量。
表 =" 不同退耕模式产生土壤侵蚀的有效降雨量与地表径流
#$%& =" 9$(.3$66 /$>+(.1 +)(6 6)++ $., 7>.)33 (. ,(33272.4 720$%(6(4$4(). *),26+
处理
$%&’()&*(
+,,- +,,. +,,/ +,,0
有效降
雨总量
$2(’:
%’3*I’:: F
))
地表径
流系数
E9*2II
62&II363&*( F
))
泥沙量
K2:9)& 2I
4&;3)&*( F
（ G·) H +）
有效降
雨总量
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地表径
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有效降
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泥沙量
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（ G·) H +）
对照 LM +,@A ! ,A B@ B"A -, B@,A - ,A !@ -+A . BBBA / ,A ," ++A - B/.A ! ,A -0 B-+A /
乔木模式
<%=2% )2;&:
B+A - ,A ,+ ,A ." -BA + ,A +/ ,A 0. -0A " ,A @B ,A !. +"A B ,A "+ ,A ,-
乔灌模式
<%=2%>4?%9= )2;&:
/.A / ,A ,@ ,A +- ./A , ,A !, +A B- -0A " ,A /+ ,A B B+A B ,A ,+ ,A ,,
自然模式
8’(9%’: )2;&:
/.A / ,A ,- ,A B" !-A + ,A -B , -/A @ ,A "- , -"A 0 ,A "- ,A ,,
# # " 年间，对照泥沙流失量总和 !BBA . G·) H +；乔
木模式 0A , G·) H +；乔灌模式 ,A ". G·) H +；自然模
式为 ,A B" G·) H +；差别可谓巨大。在表 . 的数据
中，自然恢复区固土的能力最高，从封后第 + 年土壤
0!
! 第 " 期 贾 ! 云等：辽东山地不同退耕还林模式的生态效益
流失量为 #，且径流系数值亦最早进入最佳状态。
在观测数据中明显地表现出：退耕还林后由于植被
系统的逐渐完善，对地表径流量的调节能力也是一
个渐进过程（表 $）。
表 !" 不同退耕模式地表径流的年际间比较
#$%& !" #’( ())(*+, -) ./))(0(1+ 0(’$%/2/+$+/-1 3-.(2, -1 ,40)$*( 041-)) %
处理 &’()*+(,* -##" -##. -##/ -##0 平均 1(),
乔木模式 2’34’ +45(6 .78 9$ "8 :. :8 $9 :8 7: :78 .9
乔灌模式 2’34’;<=’>3 +45(6 "98 :" /8 "- "8 :- :8 /- :/8 #7
自然模式 ?)*>’)6 +45(6 -.8 .9 .8 07 78 .$ .8 ": ::8 /-
对照 @A :##8 ## :##8 ## :##8 ## :##8 ## :##8 ##
! ! 仅从蓄水能力的角度看，乔木模式与乔灌模式
均高于自然模式并呈逐渐增强的趋势。
$ 年来，每次能产生径流的有效降雨（!）与所测
得地表径流量（"）的呈以下关系：
乔木模式：! B :"8 07:" C :-/8 0$，# B #8 ... :，
$ B :/:；
乔灌模式：! B 98 #:9" C --8 -:9，# B #8 $$: 9，
$ B :-/；
自然模式：! B /8 .9/ 9" C -98 :7.，# B #8 $7/ /，
$ B :":；
对照：! B708 #/7" C:"-8 :"，# B#8 /:$ :，$ B-:/。
-8 78 -! 不同退耕模式对主要土壤物理指标的影响
随着退耕还林后年度的增加，林地（耕地）土壤物理
指标是一不间断的变化值。土壤物种多样性、土壤
肥力以及通透性等质量指标的变动，更是人们对实
施退耕还林后的林地土壤所应当关注的。
从观测场设置以来，每间隔 - 年进行 : 次土壤
密度和土壤渗透性指标观测。其中土壤密度采用环
刀法分别测定 2，D - 层土样，渗透系数则将各小区
2，D - 层土样带回室内:# E水条件测试，均设 " 次
重复。结果经统计平均后列于表 /。通过对数据的
分析，大致反应出了如下几个方面的信息：土壤密
度值包括对照，尤其 2 层土都有逐年减少趋势，将
2，D - 层土样所获数据综合与对照比，" 种模式的
减少数值明显高于对照，尤其乔灌模式比对照减少
#8 --.，自然模式减少 #8 ":.，而乔木模式的值与对
照持平。这种量值的变化实质上是退耕还林后土壤
物理性状逐年趋向良性化，由于蓄水和抗侵蚀能力
的增强，从另一侧面解释了不同恢复模式地表径流
量上的不同（表 $）。
表 5" 土壤密度与土壤渗透系数变化
#$%& 5" 6’$17(, -) ,-/2 .(1,/+8 $1. ,-/2 9(03($%/2/+8 *-())/*/(1+
处理
&’()*+(,*
土壤密度 F4G6 5(,-##" -##. -##/
差值
NGMM(’(,K(
-##" -##. -##/
差值
NGMM(’(,K(
乔木模式
2’34’ +45(6
乔灌模式
2’34’;<=’>3 +45(6
自然模式
?)*>’)6 +45(6
对照 @A
2 :O #/ :O #0 #O 990 C #O #/ :O .0 :O 7/ :O .0 #
D :O #7 :O ## #O 9- C #O :- .O #7 .O #0 .O :: #O #/
2 :O #0 #O 97 #O 97 C #O :7 :7O #: :.O 9# :$O -7 -O -"
D :O :" #O 9. #O 9. C #O :0 :.O -# -#O /# -:O #0 .O 00
2 :O #9 :O #/ #O 9: C #O :0 :.O :# -#O .# -#O 9# .O 0#
D :O :0 :O #" #O 9. C #O -" 7O #$ 7O 7$ .O #" #O 9/
2 #O 0" #O /0 #O /#0 C #O :- $O 7# $O 7/ $O /0 #O "0
D :O #/ :O #0 #O 999 C #O #/ $O .0 $O ". $O .0 #
! ! 渗透系数标定其对土壤改良的进程更为显著，
综合 " 种退耕模式 2，D - 层土样的变动值，$ 年间，
其渗透系数值平均增加 -8 79 ++·+G, C :，与对照比
提高 -8 " ++·+G, C :；土壤密度相对值的渐小与土
壤渗透系数相对值的渐大，也从一个侧面有力地解
释地表径流量与泥沙流失量消减的原因。
:; <" 不同退耕模式微小动物种群变动
由农田生态系统转变为森林生态系统决非仅是
一项植被种类与地表径流强度的数量转变，换言之，
森林生态系统的内涵和所涉及的范围与农田生态比
不但相对复杂且学科多样。了解不同退耕还林
（草）模式条件下微小动物（尤其昆虫）种群的消涨
动态，也可以作为诠释不同模式条件下物种多样性
及生态环境优劣的一项重要指标。各年度持续调查
数据整理后列表 0。
虽历经了 " 次检测，仍可看出数据的变动幅度
97
林 业 科 学 !" 卷 #
# # # 表 !" 地上土壤动物的数量变动
#$%& !" ’()%*+ ,-$./*0 12 /+1(.3 0145 $.4)$50 $%&’()·& * +
处理
,)(-.&($.
/00+ /001 /002
类别 3-.(45)6 数量 7&5%$. 类别 3-.(45)6 数量 7&5%$. 类别 3-.(45)6 数量 7&5%$.
乔木模式 7)’5) &58(9
合计 ,5.-9
乔灌模式 7)’5):;<)%’ &58(9
合计 ,5.-9
自然模式 =-.%)-9 &58(9
合计 ,5.-9
对照 3>
合计 ,5.-9
叶甲虫类 359(5?.()- / 蜘蛛类 7)-@<$A8; B 蝽象类 C.A$D’%4 E
蜘蛛类 7)-@<$A8 / 蚁类 7$.; + 蝇类 F9A(; "
蜂类 G-;? E 蚜虫类 7?蝇类 F9A(; + 蝗虫类 H)-;;<5??() B
蝽象类 C.A$D’%4 +
蝉类 3A@-8- E
蝗虫类 H)-;;<5??() E
1 /E /2
蜘蛛类 7)-@<$A8 1 蜘蛛类 7)-@<$A8 ! 蝽象类 C.A$D’%4 /
叶甲虫类 359(5?.()- E 蛾类 I5.<; + 蝇类 F9A(; J
蚁类 7$.; E 蝗虫类 H)-;;<5??() 2
蜂类 G-;? E
蝗虫类 H)-;;<5??() E
蜘蛛类 7)-@<$A8 E
" EE E2
蝗虫类 H)-;;<5??() / 蜘蛛类 7)-@<$A8 / 蝗虫类 H)-;;<5??() E/
蝗虫类 H)-;;<5??() / 蜘蛛类 7)-@<$A8 !
/ ! E"
叶甲虫类 359(5?.()- E 蚜虫类 7?蚁类 7$.; 1B 蚜虫类 7?蜘蛛类 7)-@<$A8 EJ 蚁类 7$.; "0
蝽象类 C.A$D’%4 /
蛾类 I5.<; E
E !0E +1"
是比较大的。从物种多样性角度看，乔木模式和乔
灌模式的种类呈简单到复杂再到相对简单的过程，
但从食性方面看，食肉类昆虫猎蝽（K(8%LAA8-(）数
在增加，这从一个侧面表现幼林抗逆性的自我调节
能力在逐渐增强。自然恢复模式则表现出持续平稳
状态，也由于植被多样性和生物产量的逐渐增多，随
之食草类昆虫如蝗虫（7@)A8A8-(）等的物种及数量
亦呈增加趋势。最值得一提的是对照，从总体数量
上看，它不但受农作物种类的改变而改变，而且受农
作物生长势的强弱而左右，如 + 年的寄主分别为玉
米（!"# $#%&）、大豆（’(%)*+" $#,）、玉米，大豆年的
寄生物总量为 !0E 头·& * +，其中蚜虫（7?总量 的 J0M；/ 个 玉 米 年 的 合 计 总 量 为 /B2
头·& * +，而蚜虫则占总量的 2EM左右。这种单一物
种的绝对优势，不同程度地表明了寄主与寄生物之
间非生态平衡的一种状态。与还林模式相比，无论
从物种多样性角度还是从食物链构成上分析，均形
成了较大反差。
在地表封冻前的 EE 月初，分别于 /00+，/001，
/002 年 + 年再次在每小区进行地下微小动物种类
及数量调查，结果列表 B。
经过对表 B 所获数据的分析可得出：地下越冬
微小动物（尤其昆虫）的年度消涨变化规律基本与
地上部调查的结果相类似，均呈 /00+ 和 /002 年高
而 /001 年低的“马鞍形”波动；从物种多样性角度
看，虽不及地上部表现的那么明显，其趋势与地上部
秋季的调查结果基本相同。
+# 结论
E）植被恢复的速度与质量是决定退耕还林工
程质量的重要标准，对几种恢复模式的生态效果等
多因素分析认为推广的顺序应为乔灌混交模式、乔
木纯林模式、自然恢复模式。
/）辽东山区退耕还林（草）后，自然恢复 + 年后
即可获得固土蓄水的效果，进入最佳期为第 ! N 1
年，并在 " 年后至少有 +0M以上地表可以达到被木
质化的灌木和乔木幼树所覆盖。其余 / 种恢复模式
虽初始阶段的生态防控能力较低，但 1 N " 年后，综
合能力明显增强且成立体，郁闭度可达到 0O " N
0O J，地下木质化根系可占据植被根系总量的 B1M
以上。
+）在同一立地条件下，" 年来若以对照径流量
和泥沙流失量为 E00M，则乔木模式分别为 EEO BM，
EO B1M；乔灌模式为 E!O !BM，0O E1M；自然模式为
E0O "1M，0O 0!M。
!）在对各模式内微小动物种群（尤其昆虫类）
01
! 第 " 期 贾 ! 云等：辽东山地不同退耕还林模式的生态效益
! ! ! 表 !" 地下土壤动物的数量变化
#$%& !" ’()%*+ ,-$./*0 12 (.3*+4/+1(.3 0156 $.5)$60 #$%&’(·% ) "
处理
*(’+,%’#,
-.." -../ -..0
类别
1+,’23(4
数量
5%3$#,
类别
1+,’23(4
数量
5%3$#,
类别
1+,’23(4
数量
5%3$#,
乔木模式
5(&3( %36’7
合计 *3,+7
乔灌模式
5(&3(89:($& %36’7
合计 *3,+7
自然模式
;+,$(+7 %36’7
合计 *3,+7
对照 1<
合计 *3,+7
线虫类 ;’%+,36’9 -= > 蜂类成虫 ?+9@9’A%+23 "B . 蛹 C$@+ .= 0
蚁类 5#,9 /= . 甲虫类幼虫 137’3@,’(+’7+(D+ "= " 蜂类成虫 ?+9@9’A%+23 E= "
甲虫类幼虫 137’3@,’(+’7+(D+ E= " 蚁类 5#,9 .= > 蚁类 5#,9 E/= >
甲虫类成虫 137’3@,’(+’A%+23 E= F 甲虫类成虫 137’3@,’(+’A%+23 .= "
蜘蛛类 5(+G:#A6 -= . 甲虫类幼虫 137’3@,’(+’7+(D+ .= "
E-= 0 >= H EF= -
蚁类 5#,9 E.= > 甲虫类幼虫 137’3@,’(+’7+(D+ E= . 蚁类 5#,9 E/= >
线虫类 ;’%+,36’9 E= > 甲虫类成虫 137’3@,’(+’A%+23 E= " 甲虫类成虫 137’3@,’(+’A%+23 .= "
甲虫类成虫 137’3@,’(+’A%+23 E= > 线虫类 ;’%+,36’9 .= " 蜘蛛类 5(+G:#A6 I= E
甲虫类幼虫 137’3@,’(+’7+(D+ .= > 蚁类 5#,9 "= . 线虫类 ;’%+,36’9 .= 0
蜘蛛类 5(+G:#A6 E= " 甲虫类幼虫 137’3@,’(+’7+(D+ E= I
多足纲类 J4(A+@36+ .= 0
E/= 0 /= " --= -
蚁类 5#,9 E.= . 线虫类 ;’%+,36’9 "= " 蚁类 5#,9 E/= .
蛹 C$@+ .= " 甲虫类幼虫 137’3@,’(+’7+(D+ E= . 蜘蛛类 5(+G:#A6 "= .
甲虫类成虫 137’3@,’(+’A%+23 E= > 甲虫类成虫 137’3@,’(+’A%+23 .= " 甲虫类幼虫 137’3@,’(+’7+(D+ "= "
甲虫类成虫 137’3@,’(+’A%+23 .= "
线虫类 ;’%+,36’9 .= "
-= H I= > -E= H
甲虫类幼虫 137’3@,’(+’7+(D+ E= . 甲虫类幼虫 137’3@,’(+’7+(D+ .= > 蚁类 5#,9 -= "
甲虫类成虫 137’3@,’(+’A%+23 -= E 线虫类 ;’%+,36’9 -= 0 甲虫类成虫 137’3@,’(+’A%+23 E= F
多足纲类 J4(A+@36+ -= E 蜂类成虫 ?+9@9’A%+23 .= > 甲虫类幼虫 137’3@,’(+’7+(D+ E= -
蛹 C$@+ .= " 线虫类 ;’%+,36’9 .= "
多足纲类 J4(A+@36+ E= -
/= / "= H >= F
的长期观测过程中发现，乔灌模式和乔木模式变化
巨大，无论从物种多样性还是长寿性的多个角度分
析，均具备森林生态系统的广义特征，食物链基本形
成，明显优于对照和自然模式。
参 考 文 献
范昊明，蔡强国，郭成久，等 B -..>B 东北黑土区土壤容许流失量与水
土保持治理指标探讨 = 水土保持学报，-.（-）："E ) "I，FEB
国家标准局 B EHHF= 森林土壤分析方法：第二分册（森林土壤物理分
析）= 北京：中国标准出版社 B
韩麟凤，王长富，邢劭朋 B EHF-B东北的林业 B北京：中国林业出版社，
E-. ) --EB
侯扶江，肖金玉，南志标 B -..-B黄土高原退耕地的生态恢复 B 应用生
态学报，E"（F）：H-" ) H-HB
焦菊英，贾燕锋，景 ! 可，等 B -..FB 自然侵蚀量和容许土壤流失量与
水土流失治理标准 B中国水土保持科学，>（I）：00 ) FIB
李景文 B EHHI= 森林生态学 B - 版 B 北京：中国林业出版社，-/.
) "0FB
林英华，孙家宝，刘海良，等 B -..>B 黑龙江帽儿山土壤动物群落组成
与多样性分析 B林业科学，I-（I）：0E ) 00B
谭学仁，张 ! 放，贾 ! 云，等 B -..FB辽东山区天然次生林恢复技术 B 沈
阳：辽宁科学技术出版社 B
万雪琴，胡庭兴，张 ! 健 B -../B 坡耕地退耕还林后的植被恢复 B 林业
科学，IE（-）：EHE ) EHIB
王珠娜，潘 ! 磊，余雪标，等 B -..0B 退耕还林生态效益评价研究进
展 B西南林学院学报，-0（E）：-- ) -/B
曾 ! 辉，胡振全，袁春良 B -..0B辽宁风沙区退耕还林生态效应初步
研究 B 辽宁师专学报：自然科学版，H（-）：0" ) 0/B
张廷福，王建民，李延生，等 B EHH.B 辽宁森林 B 北京：中国林业出
版社 B
（责任编辑 ! 郭广荣）
E/