全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 19(3)：215—_220 999年8月
云南南涧干热退化山地植被恢复重建及其效益初析
刘文耀，盛才余_刘伦辉
(巾 抖学皖西赢版纳热带植橱园，云南昆明 650223)
摘 要：从 1989-1997年，通过对云南南涧干热河答退化 山地生物生态工程治理试验示范研究．
筛选出 台湾相思． 马占相思．大叶桉．马鹿花、山毛豆．香根草，大翼豆等为主的 20余种适应
干热生境和退化 山地植被恢复 的乔，灌、草植物；并根据不 同立地条件营建了多种 由这些筛选的
物种组合的植物群落，采用内倾式水平带状整地与调控水系统建设相结合 的生物治理措施，森林
覆盖率从原来 的 5％增加到 65％ ，项 目投产比为 1：2 上，取得 了良好的社会，生态和经济效
益。
关键讯 云南南涧；退化山地；植被恢复
中图分类号：Q948．154 文献标识码：A
Vegetation restoration of degraded mountainous area of
dry——hot river valley in Nanjian county
and its benefits analysis
LIU W en-yao，SHENG Cai—yu，LIU Lun-hui
(Xishuangban~ Tropic~lbolanical Garden． A~demy ~ ~emes，Kunming 650223．China)
Abstract： The bio-ecological engineering for prevention and control of debris flow in degraded
mountainous areas of NanjJan county in Yunnan was conducted from 1989 to 1997．Acacia richii．
A．M argium ，Eucalyptus robusta Pueraria watlichi．Tephrosia caudida，Vetlveria zizanoides and
M aero lama axilare eto，were selec ted from 65 Ioca l and introduced species as silvicultural trees，
shrubs adn herbs of adaptation to dr~hot environment and degraded mountainous soil．The level
belt terracing together with water storage system construction is a suitable land preparation mode to
plant growth and soil erosion co fltrol in the area，The diferent funotional co mmunities with
optimized combination of tree
,
shrub and herb were made according to the conditions of different
sec tion．The ratio of forest cover in the area had increased from 5％ to 65％ before rehabilitation．
and the ratio of jnvestment and product had exceeded 1：2．The practice proved that these mea$一
ure8 were much efec tive to restore vegeta tion and to co ntrol soil erosion in dry-hot degenerative
收韩日期 l998—1l-16
作者简开：刘文耀 (]959一)，男，研究员．现在澳太利亚cunin理工太学攻读博士，主要从事植 物生态和环境生态学等
研 究。
基金项目 云南省计委特 Ⅱ支持项 目 (90254)．井得到中国科学院资环局的资助
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216 1～ 西 植 物 l9卷
m ountalnors area．
Key words：Nanj Jan in Yunnan province；degraded mountainous area；vegetation restoration
退化生态系统的恢复重建是 目前屋际上蓬勃发展的前沿性研究工作之一 ’。_4 。泥石流发生与危
害是退化生态系统中退化程度最为严重的类型之一 高温、干旱缺水，土地承载力低，山地灾害严重
是 云南干热河谷地 区主要 的环境背景特征 ¨。 多少年来，干热 河谷退 化山 地植被 恢复重建 一直被作
为重要的研究课题，其中选择适宜物种，优化群落组合和改善土壤水肥条件是影响植被恢复能否成功
的关键问题。从 1989年起，在云南省计委和中科院资环局的大力支持下，结合云南南涧泥石流生物
生态工程治理的实施，我们对上述方面的问题进行了 8a多试验研究，取得了较好的效果。现将近年
的试验研究结果报道如下。
1 治理试验区自然概况
位于云南省中南部的南涧彝族 自治县，地理位置为 24。39 ～25。10 N，100。06 ～100。
41 E之间 垒县土地面积 1 731．6 km ，人口2O万 县城座落于魏山河与南涧河的交 处，月牙1lI
坡脚下，海拔 1 350 m。近几十年来，由于人 口剧增和人为干扰破坏，县城后山及周围植被稀少，水
土流失和泥石流严重。特别是县城后 山森林覆盖率只有 5％，地面破碎， 冲沟发育，平均切割密度
达 10 km／km ，流域内具有崩塌、错落体．土林等不良地质现象存在，而且还有严重的掏蚀 片蚀
和溅蚀类型分布．
本区属亚热带半干热河谷气候，干湿季非常分明，年平均气温 l9℃，年平均降水量 729．2 mill,，
最大年降水量 1 02／1．1 mm，摄少年为 509．9 mm，降水集中于每年的 6～10月， 占年总降水虽的
78％，11月至翌年 5月期间的降水量仅占 22％，年蒸发量 3 274．6mm，年平均相对湿度 62％。流域
内上壤以砂砾土为主，有机质古量 1．19％，全氪含量 O．33％，粒级 >1／llm 石砾含量高选 50％ 以
上；剖面无层次变化，但有随土层厚度增加石砾含量增加，肥力下降，保水能力减弱的趋势。现存植
被以次生的灌丛黄茅草地为主，云南松疏幼林、栎类萌生灌丛呈零星分布。
2 材料与方法
2．1 物种筛选与群落组合
在物种筛选中，除乡土树种外，凡引自外地的种类都遵循 环境类似 的原则。针对不同源地的立
地条件，主要区分为坡面上的水源调节林与薪炭林；冲沟、破箐上的护岸林、沟底林与答坊树种；生
物篱布置在破箐边沿 交通要道与完整坡面上作分块截流之用 同时，为组建高功能的植物群落，实
现多层多种结构，筛选的物种分为乔术．灌术、草率 3大类分别作出比较分析。
2．2 整地方式与种植技术
根据干热地区的生境特点，围绕着既能减少水土流失，又能够增加土壤水分，促进植物生长的问
题，采用了水平带状，小撩壕状、穴状和短平台状等4种整地方式，每类整地方式均建立各 自的径流
观测场，并配台调蓄水系统建设，统一选用台湾相思 新叶台欢 赤桉、大叶桉为试验材料，从中选
择出适宜与南涧干热条件下的整地与种植技术
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3期 刘史耀等： 云南南涧千热退化山地植被恢复重建及其救益韧析 217
2．3 群落生物量与保水
效益的测定
植物群 落生物量 的
测定：采 用 样 方法 和
样术法 测 定 ． 植
物持水量的测定用喷水
称重法，枯枝落叶持水
量 用 浸 水 称 重 法 测
得 ．
3结果与分析
3．1 物种筛选
依据试验点的环境
特点，拟定筛选物种的
标 准 应 具 有 速 生 ， 耐
旱，根深 ．叶茂和具有
一 定的经济用途与较好
生态 功能等 要求 据
此，几年来我们在南涧
前后共筛选了 65种乡
土 的和外 来引种的植
表 1
Tab1e 1 Selected species for biological measure ofdegraded
竺 !皇 !竺! !! ! ： !翌 生 ! ! !
器 S pec ies nam es Plam ing io⋯logical⋯chamc雕teris0 悬
1)表中数据为 l99l～1995年雨季税测的平均情
物，在同一立地条件下作相似的环境
栽培试验和重复组合试验，应用植物
平均高度 年增长率，苗术渡过干旱
期后的保存率与当前种籽供给量等指
标 统一的作出初步评价，试验结果
表明，在南涧干热的气候条件下，属
澳大利亚 区系类型的按树类 (如赤
桉 大叶按等)和想思类 (如马占相
表 2
Table 2 Comparisonof soilerosionofdiferentland prepat~ ionmode~
思 肯氏相思等)生长最好，这与我 表中数据为 99卜’螂年雨季 的甲均
国南方其他地区引种情况相似 ∞，另有一些豆科绿肥植物也很适应．先后共计筛选出适合于本区
退化山地植被恢复种类 24种，其中乔木 12种．灌木 5种，草本与藤本类植物 7种 (表 1)
1 2 整地方式与调蓄水描施
在南涧后山降雨少而集中，土壤板结，雨水渗透力小的条件下．如何最大程度地把有限的天然降
水蓄积起来，供植物生长利用，减少地表径流汇水量和泥砂冲刷，是该地区退化山地生态系统恢复重
建中一项重要的内容。为此，我们进行了不同整地方式和调蓄水措施对比试验，其中除了常用的整地
方式外，专门进行了整地与调蓄水措施相结合的工程，我们称之为调蓄水系统建设，它是以内倾式水
平带状整地，水平截流沟，蓄水坑，水窖，生物篱，生物谷坊及各种植物共同构成调蓄水系统。从试
验结果 (表 2)可看出，本区 自然荒草坡地 (对照样地)的水土流失量较大，地表径流系数高达 17％。通
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218 广 西 植 物 9卷
过一定的整地措施，地表水土流失量都有不同程度的降低，其中地表径流系数在调蓄水措施建设整地
中下降的程度最为明显，只有 3．3％，水平带垦整地，小撩壕整地和穴垦整地中分别下降到 3．6％，
5．5％和 6．9％；泥砂冲刷量际水平带垦整地略高于对照样地外，其它几种整地均 比对照的小。
关于不同整地措施植物生长情况，根据对几种
主要植物的调查结果 (表 3)，在调蓄水措施整地
上的植物高生长和保存率都要比其它几种整地方式
的高。 几年应用的效果和实用的角度出发，我们
认为在南涧这样的干热条件下，采用内倾式水平带
状整地与调蓄水措施相结合的方式适合于生物治
理，它具有经济、实用、有效性强：防止土壤侵蚀
效果显著：改善 山地土壤水分条件，促进植物生
长；而且，创造了局部生境的多样性，为全面恢复
退化山地环境提供了有利的条件。
i 3 植物群落组台
植物种类之间合理的组合与搭配．形成多种复
层的复合群落，这种群落结构不仅有利于林木生
长，而且能有效地发挥群体效应，对保土改土和截
留雨水更为有利。经过几年的栽种试验，摸索出几
类适合干热、半干热地区生长的乔、灌，草搭配的
群落组合 其中主要的群落类型有：大叶接、马鹿
表 3不同整地方式下植物生长比较”
Table 3 Comparison orplant growth Ofdifferent
modes ofland ptep~tat[on
『)苗 ]99『年7 裁种．1994年 】0月 壹坐 ＆情况
花群落，适宜于在河床或沟底边上种植； 台湾相思、坡柳群落，多在光秃的山脊上发展；松树、坡
柳 龙须草群落，主要在山坡上部种植；柏树．黑荆树、坡柳、龙须草群落多在山坡下部营造：马占
相思、苦刺、坡柳群落，一般在坡脚和冲击扇上发展较好。山毛豆生长速度快．2～3 a就能基本覆盖
山地，生物生长量也比原有植被增加 5～10倍+枯枝落叶量也很高，加之它具有固氮肥土作用，对于
改善退化山地的水肥条件有明显的作用，因此，它不仅可以成片发展，也能与接树与相思类树种，新
叶合欢，松树等进行行间种植或块状混交，组成相应的混交群落。此外，在土肥条件较好的地段，还
种植了花椒、核桃、石榴、芒果等当地适生的经济林本
3_4
治理前南润县城后山区域
区内主要是以坡柳、黄茅草灌
草丛 为 主 体 ， 约 占面积 的
70％ 以上，其 次是郁 闭度 在
0、1～0、3的云南 松疏幼林，约
占 20％ ，分布在悔拔 l 600m
以上的上半 山和 阴坡．多 呈团
块状分布，垒区森林总覆被率
在 5～6％，无任何植物覆盖
的光秃裸地分布在冲沟、滑坡
陡壁、破箐与山脊，约占总面
表4治理区各娄撞物群落地 部分生物量与年平均生产力
Tahk 4 Com parison ofbiomass and productNity ofdiferent
communit【es血 rehabilitated area
山毛豆群落
台湾相思群落
大叶桉群藩
马鹿花群藩
云南格群藩
台湾相思坡柳群落
大 叶桉山 毛豆群落
黑刑树坡柳群落
吼油干黄茅草群落
纯林 Im ×2m 26．t24 6] 68 32．493
纯林 m x 2m A．125 0．89 2．40 11．415
纯林 lm x 2m I 2M 3 5l 3 36 19．097
纯林 lm x 2m I7．676 l 56 4 O0 23 23I
天然更 新林 40．251 0．73 14瑚 55．857
隔行 lm ×2m 6．298 1．07 z52 9 88
陌行 lm ×2m 30．543 m33 2．52 33．393
陌行 Im ×2m 7．74I 20B 3、04 1286I
匝有植被 1,919 0 7．95 I．20 B 164
=兮晰“虬％惦盯n ㈣
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3期 刘文耀等 云南南涧干热退化山地植被恢复重建投其效益初析 219
积的 l0％ 其它还有少量的赤桉树林和小石积灌丛等，显示出人为活动频繁，森林植被覆盖率极差
的特点。如今经过几年的治理改造，现有植物种类与群落类型大大增加，物种多样性与生物生产量大
幅度提高。
根据 1996年取 样调查 结果 (表 4)表明，所 有人工群落和 云南 松林 的总生物量。 均较原 有 自然
的坡柳、黄茅草群落要高，云南松林与大叶桉、山毛豆群落高出了4～7倍，其中优势植物层的生物
量所 占比例达到了群落总生物量的 60％以上，最好的大叶按、 山毛豆混交群落达 91％。按各群落
地上部分总生物量的大小顺序为：云南松群落>大叶按、 山毛豆群落>山毛豆群落 >马鹿花群落 >
大叶按群落 >黑荆树、坡柳群落>台湾相思群落>台湾相思、坡柳群落>坡柳、黄茅草群落
在植物群落净生产力方面，所有人工群落都高于原有坡柳、黄茅草群落 2～5倍，若按优势木本
植物生物量计算，其差值多在 lO倍以上，大叶桉、山毛豆群落则高出 20倍。按各群落净第一性生产
力的高低排序为：大叶按、 山毛豆群落 >山毛豆群落 >马鹿花群落>大叶桉群落 >黑荆树、坡柳群
落 >台湾相思群落>云南松群落 >台湾相思、坡柳群落 >坡柳、黄茅草群落。其结果与上述排列 顺
序基本一致。可见改造原有天然植被对增加地表生物产量与覆盖是十分显著的。
3．5
随着植物群落生物生产力的提高，它们的持水效应也有不同程度的增强。根据测定结果 (表 5)
表明，在现有的群落中，云南松群落、 山毛豆群落、马鹿花群落、黑荆树坡柳群落的总持水量较高，
分别是坡柳、黄茅草群落的5、9倍、3．0倍、2．2倍、1．9倍。林冠层的持水量以云南松、大叶按、 山
毛豆等群落较高，其它群落的持水量较底。枯枝落叶的持水能力也因物种和群落类型的不同而有所不
同，其中以山毛豆、马鹿花、黑荆树等叶质较薄树种的捅落物持水能力最强。持水量可达 自身干重的
3倍左右；而大叶桉、台湾相思等种类的捅落物，因叶质坚实而厚，干物质持水率多在 2倍左右。此
外，不同分解程度枯枝落叶凋落物 表5治理区
的吸水力更不相同。如云南松捅落
物的上层主要是当年凋落的针 叶。
持水率仅为干重的 1～1．5倍，而
处于半分解状态的枯枝落叶，吸持
的水量能达到自身干重的3倍。总
之，一个群落的总持水量与其凋落
物现存量及凋落物层持水量紧密相
关。经计算，各群落凋落物现存量
仅 占总生物量 的 8％ ～27％，而 吸
持水 量却 占群落总持水量的 70％
以上。 云南松群落则高达 95％。
Table 5 Comparison of water retaining capacity ofdifferent
comm unfies in rehabilitated Area
⋯ 饕
co
群落
m m
类型
unitle 盖R et ain*cfl R era枰in~d R*et ain*ed R et ain$ed
( ( ) r{a％ti { ) r{a％ti
{
山毛豆 群落
台湾相思群落
太叶桉群落
马鹿花群落
云南松群落
台湾 思坡柳群落
太叶桉山毛豆群落
黑 柑垃柳群落
这说明调落物在蓄水保水方面的作用巨大。生态效益最显著。因此，因地制宜地采用多树种混交，保
持林下枯落物层的完整，对提高林地蓄水保水能力作用巨大
3．6 不同植物对土壤改良效益的初步分析
植物生长过程中。通过每年捅落枯枝落叶，增加土壤有机质。提高土壤肥力；同时植物根系穿透
土壤，并分泌出某些化学物质，改善土壤结构。不过。因每种植物凋落物所含营养元素的不同，对改
良土壤的性能也不一样，如山毛豆是多年生的豆科绿肥植物，又具根瘤。其茎叶可作为水稻或其它作
物的压青材料。其鲜嫩茎叶中 N、P、K的含量分别为 0．82％、0．09％、0．47％。每年落叶量在 2．0～
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220 广 西 植 物 9卷
2．5 t／hm ，分解较快，养分循环强度高，对改善土壤理化性能具有显著作用；黑荆树的树叶也是很
好的绿肥，鲜嫩叶中N、P、K分别为 0．89％、0．14％、0．38％， 同时树根的根瘤也很发达，对改土
作用也巨大。云南松的凋落物中 N、P、K的含量分别为 0．45％、0．03％ 0．18％，较上述豆科植物
稍低，且分解较慢，改土性能明显下降，但现存凋落物量大．涵养水分和防止土壤侵蚀作用较显著
大时桉的凋落物较少，也不易分解，但生长迅速，树冠浓密，砍伐后萌发力强，根系深，是另一类较
好的防护树种．
坡柳 黄茅草群落是南涧后山原有广泛分布的植物群落，该群落因为生物量小，生产力极低，不
仅缺乏浓密林冠对降水的截留，而且枯落物也很少，对涵养水源、改良土壤的作用不大，所以在加强
管理的前提下，应尽快将其改造成为以多种阔叶树为主的森林植被，对恢复退化山地，防止泥石流发
生是一种不可映少的生物措施。
4 生物生态工程治理效益的初步评价
通过 8年多生物措施与土建工程相结合的治理，南裥后山区域的森林植被覆盖率从原来的 5％增
加到 目前的 65％，土壤侵蚀摸数由原来的 15 000m ／km 下降到 l 290m ／km ，土地生产力比治
理前提高近 l0倍，南涧县城后山坡面水侵问题和沟床固体松散物质的活动得到控制，泥石流下泄问
题也得到有效的遏制，后山生态环境出现根本性的好转。治理费用与保护主要基础设施价值相比，其
投保 比为 l：191(0．52％)．通过生物治理工程的实施，区内新增森林 (各类防护林，经济林等)近
300 hm ，按蓄积量 55 ／bm2(每亩 3．7 ／mj)和木材价格 280元 ／ 计算，有直接的经济收
益400多万元，加上经济林的收益，该项目的投产比为 l：2以上。
随着森林植被的恢复，小气候条件逐步向半湿转变；许多植物已能天然更新，动、植物种类增
加，原来已在后山消失的动物 (如多种鸟类、蛇类，兽类等 )又重新 出现，植物种类也比治理前增
加，逐渐恢复了鸟语花香的生态环境。本项生物生态工程治理泥石流试验示范研究的成功，不仅直接
保障南涧县城人民生产、生活和国家财产的安全，积极推动了城市建设与经济发展，而且在本项 目的
影响和带动下，整治山河，培育绿色产业，改善生存和发展的生存环境，已成为全县人民的 自觉行
动，从而积极促进了全县经挤的健康发展． 目前，即将启动的南润面山况石流治理项目，将按照生物
生态工程治理泥石流的方法和技术措施进行治理；此外，本项试验示范工作所创建的泥石流生物生态
治理工程的基本内容与操纵技术要点，对各地均有普遍的适用价值，一些其它地区的泥石流治理和退
化地整治工作的有关单位与人员前来借鉴，并参考制定了整治规划。
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