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黄土丘陵区作为西部退耕还林还草及生态环境建设的重点区域,水土流失与干旱并存,植被恢复难度较大,因而形成了大面积的低效生态公益林分。本研究以地处黄土丘陵区的华家岭生态公益林为对象,采用典型取样法,研究分析低效公益林的成因,总结评价低效林改造的成效、生态风险及推广应用前景,旨在对黄土丘陵区低效生态公益林的结构调整、森林质量和功能提高提供技术支撑和理论依据。研究结果初步表明:1.华家岭林带树种结构单一,龄组结构极不合理。杨树低效林比重过大,占有林地总面积的66.1%,改造后的人工云杉林和油松林仅占有林地总面积30.1%;其中,云杉林和油松林多为幼龄林,而未改造的杨树林多为成过熟林。全区成过熟林占林分总面积的66.8%。2.华家岭低效林的成因有自然和人为两个方面。其中,干冷、风大的气候特征,加之土壤较为贫瘠,使杨树喜水、喜肥、喜光的生态需求得不到充分满足,是杨树低效林的形成主要自然原因;而造林树种单一、初植密度过大、林分结构不合理,病虫害严重,经营管理粗放、人为破坏严重等则是低效林加剧发展的主要人为因素。3.华家岭人工云杉林群落结构较为简单,灌木层、草本层的结构参数均与乔木层的结构参数呈负相关关系;区域内云杉林个体植株集中分布于低高度级与小径级范围内,多属幼龄林。且受立地条件的影响,西段、中东段、南段云杉林树高、胸径表现出较大的差异,中东段的云杉林长势优于西段和南段的云杉林;人工云杉林初植密度偏大,且大多为纯林。这制约了区域林分的结构优化,并将可能对黄土丘陵区生态公益林的持续发展带来一定的不利影响。4.华家岭不同混交度云杉林带单位面积蓄积量差异较大。其中,云杉纯林多为幼龄林,受密度和林木生长等因素影响,林分蓄积量有限;针阔混交林中的主要树种杨树大多生长不良,且为成熟林(杨树树龄大多在成熟或过熟期),也影响到了林分的单位面积蓄积量;针叶混交林虽也多为幼龄林,但生长状况较好,因此,其平均胸径和树高及单位面积蓄积量都高于云杉纯林和针阔混交林。5.经过低效林改造后的云杉纯林及其混交林的土壤孔隙度和通气性均较杨树林地高,这表明低效林改造促进了林分的改良土壤作用,使土壤变得疏松,更加有利于根系的伸展和活动;云杉纯林及其混交林林地的土壤全量N、P、K平均含量均高于杨树纯林的含量,表明低效林改造对土壤养分状况产生了良好的改善作用。6.根据森林生态风险评价指标体系,结合历史资料考证各类风险源发生概率、强度及范围,确认了华家岭林带的5大风险源,分别为干旱、大风、病虫害、霜冻和树种。生态风险指数计算得出,华家岭69个林班的生态风险平均指数为0.7533,属于中风险。各个林班随着树种组成及林分结构的差异,杨树纯林平均生态风险>云杉纯林平均生态风险>混交林平均生态风险。这表明在营林过程中,混交林的生态系统稳定性与抗逆性要优于纯林,且云杉纯林比杨树纯林抗风险能力更强。