本文以小流域为基本研究单元,针对西南喀斯特地区石漠化的实际情况,选取了毕节石桥小流域(乌江上游地区)、遵义龙坝小流域(乌江中游地区)及沿河梨子水小流域(乌江下游地区),贞丰查尔岩小流域(峡谷区)、清镇王家寨与羊昌洞小流域(高原面)六个喀斯特典型生态治理小流域;应用概率统计学原理、系统工程理论、生态学理论、水土保持原理和地貌学理论等,结合喀斯特地区石漠化生态综合治理的实例,通过不同等级石漠化生态系统动态的监测、评价和分析探讨,建立石漠化生态评价指标体系,最终提出适宜于喀斯特环境特征的石漠化综合整治与生态系统重建模式与技术集成体系,使小流域内资源得到合理利用和配置,生态环境得到明显改善。取得的研究成果如下:1、在石漠化人工生态恢复过程中,不同等级石漠化样地植被覆盖度在时间序列上均表现为逐渐提高的趋势,强度石漠化治理效应优于中度石漠化,轻度石漠化次之,潜在石漠化生态效应速度表现最慢。在空间尺度上增幅表现为强度>中度>轻度>潜在石漠化样地。不同等级石漠化样地灌木植被生物量和草本植被生物量在时间序列上均表现为逐渐提高的趋势,其中潜在石漠化和强度石漠化样地的生物量增长速率较大,中、轻度石漠化次之。在空间格局上各等级石漠化样地生物量大致表现为潜在石漠化〉轻度石漠化〉中度石漠化〉强度石漠化。对于物种多样性,在治理的初期表现为随着石漠化等级程度的提高,物种多样性呈增加趋势;随着治理时间的延长(以花江为例),物种多样性表现为中度>强度>轻度>潜在石漠化样地。物种丰富度在初期治理的四个小流域表现为强度>中度>轻度>潜在石漠化,但在治理措施充分发挥作用的花江查尔岩小流域表现为中度>轻度>强度>潜在石漠化。2、峡谷区和高原面土壤的养分的变化规律为:原生样地的各成分配置为最优;对于有机质、全氮、速效氮的含量与石漠化等级成正比,即强度石漠化>中度石漠化>轻度石漠化>潜在石漠化。乌江流域上游毕节石桥小流域、中游遵义龙坝小流域和下游沿河梨子水小流域的土壤的养分含量的变化规律为:原生样地>强度石漠化>潜在石漠化>中度石漠化>轻度石漠化;此规律与喀斯特地区的其他区域类型具有一致性。同时可发现土壤养分的总体含量变化为:上游>中游>下游,总体变化差异不大,但微地貌复杂多样。3、在石漠化治理的初期,时间序列上随着石漠化等级的增加,气温的日较差变大;在空间序列上,表现为强度石漠化的日较差变幅最大,按照变幅大小排序为强度〉潜在〉中度〉轻度石漠化样地。对于林下空气的相对湿度来说,各等级石漠化样地差异显著,表现为石漠化等级程度越低,空气相对湿度越高。其中潜在石漠化样地变化幅度较大,其它各等级石漠化样地变化幅度较小。在土壤温度的变化规律上,治理一年后人工林系统还处于相对脆弱的时期,人工林模式对小气候的调节能力还较差,尤其是对地温的调节,普遍在土壤0-15cm处温差变化很小,15-20cm土壤温度才开始略有下降,这种现象在强度和潜在石漠化样地表现尤其明显。随着生态治理恢复时间的增长,土壤结构和水分条件的好转,土壤的热特性(储热性能和导热性能)也良性化发展,表层土壤(5cm)温度日较差减小,深层土壤(20cm)日较差总体变大,整个熟土层的温度提高,在强度、中度石漠化表现尤为明显。4、在空间序列上,不同等级石漠化之间的土壤侵蚀程度有明显的差异,且随着石漠化等级的递增,土壤的侵蚀程度也增大,具有一致性,即强度石漠化>中度石漠化>轻度石漠化>潜在石漠化>无石漠化。在时间序列上,随着治理时间的延长,土壤的侵蚀强度向低级强度转化,以花江查尔岩小流域为例2005年比2000年强度侵蚀、中度侵蚀及轻度侵蚀的面积比重分别减少了0.63%、6.52%、1.55%,水土流失面积得到了有效控制。全区平均侵蚀模数从2000年的412.8 t/ km2·a,下降到2006年的162.4 t/ km2·a,生态环境正逐步改善,石漠化治理成效渐进明显。5.根据当地实际情况和喀斯特地区的复杂性,在深入分析治理项目的各种效益的基础上制定效益评价的指标和标准,建立一套适合于喀斯特地区的生态环境治理综合效益评价方法和体系,包括生物效益指标、土壤效益指标、小气候效益指标和水文效益指标四个大部分16个指标,为生态环境治理效益评估提供一套切实可行的评价模式。6.首次尝试构建了石漠化生态综合治理生态效益评价的预测模型(贞丰查尔岩小流域),表示不同等级石漠化生态治理效果的状况,实现石漠化地区生态恢复定量化的目标。7.提出了不同等级石漠化生态环境综合治理与生态系统重建的科学模式与技术体系:强度石漠化实行封山育林与人工辅助生态修复技术,中度石漠化实行速生高效林灌草种植与生态演替诱导技术,轻度石漠化实行林草优化配置及草地畜牧业配套技术,潜在石漠化实行水土保持与混农林业复合经营技术。