黄土高原衰退柠条（ Caragana korshinskii ）林近自然修复技术模式

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00101

黄土高原衰退柠条（ Caragana korshinskii ）林近自然修复技术模式

宋鑫洋^,¹, 牟梦宇¹, 赵晨光¹, 王嘉铮¹, 火彦君², 赵长明¹, 管超^,¹

1.兰州大学生态学院/草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/榆中山地生态系统野外科学观测研究站，甘肃兰州 730000

2.榆中县贡井林场，甘肃榆中 730118

Close-to-**nature restoration technological pattern for degraded Caragana korshinskii stands in the Loess Plateau**

Song Xinyang^,¹, Mu Mengyu¹, Zhao Chenguang¹, Wang Jiazheng¹, Huo Yanjun², Zhao Changming¹, Guan Chao^,¹

1.College of Ecology / State Key Laboratory of Herbage Improvement and Grassland Agro-ecosystems / Yuzhong Mountain Ecosystems Observation and Research Station，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China

2.Yuzhong County Gongjing Forestry，Yuzhong 730118，Gansu，China

通讯作者: 管超（E-mail： guanchao@lzu.edu.cn）

收稿日期: 2025-03-03 修回日期: 2025-04-27

基金资助:

国家重点研发计划项目.  2022YFF1302502
兰州市科技计划项目.  2024-2-29
甘肃省科技重大专项-科技领军人才项目.  23ZDKA0006

Received: 2025-03-03 Revised: 2025-04-27

作者简介 About authors

宋鑫洋（2000—），男，内蒙古赤峰人，硕士研究生，研究方向为林业资源保育与利用E-mail：alive_song_xy@163.com , E-mail：alive_song_xy@163.com

摘要

柠条（Caragana korshinskii）作为“三北”防护林体系的核心灌木树种，长期高密度纯林经营导致林分衰退，生长势减弱，自然更新能力下降，严重制约其生态屏障功能。针对传统修复技术忽视自然演替规律，生物多样性恢复不足以及技术手段单一，不能进行精准修复的问题，本研究以榆中县贡井林场衰退柠条林为对象，通过构建平茬-混交-接种结皮的近自然修复技术模式，分析不同措施对林分生长状况的影响，以明确不同衰退程度下柠条林的最适修复模式。结果表明：50%平茬强度、10 cm留茬高度的近自然平茬模式显著提升了柠条生长特性和林地植被覆盖率，为最优平茬模式。针对轻度衰退柠条林，采用近自然平茬技术进行修复，具体技术参数为：平茬强度50%、留茬高度10 cm；针对中度衰退柠条林，采用近自然平茬技术与混交小灌木技术相结合进行修复，具体技术参数为：平茬强度50%、留茬高度10 cm，柠条与毛刺锦鸡儿（Caragana tibetica）的混交比例为2∶1；针对重度衰退柠条林，采用近自然平茬技术、混交小灌木技术与结皮接种技术相结合进行修复，具体技术参数为：平茬强度50%、留茬高度10 cm，柠条与毛刺锦鸡儿的混交比例为1∶1，结皮接种盖度大于60%。

关键词： 黄土高原 ; 柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii） ; 平茬 ; 混交 ; 结皮

Abstract

Caragana korshinskii is a major shrub species in the Three-North Shelterbelt Forest Program， contributing significantly to ecological protection in arid and semi-arid regions. However， long-term and high-density monoculture management has led to widespread stand degradation， evidenced by diminished growth vigor， reduced natural regeneration capability， and impaired ecological function. Conventional restoration strategies often overlook natural successional processes， fail to enhance biodiversity， and rely on limited and non-targeted mechanical measures. This study was conducted at a degraded Caragana korshinskii site in Yuzhong County Gongjing Forestry. A close-to-nature restoration technological pattern was developed， incorporating selective coppicing， mixed planting， and inoculating biocrusts. The effects of various restoration treatments on stand development and vegetation cover were investigated to identify optimal solutions for stands exhibiting different degrees of degradation. The findings revealed that a 50% coppicing intensity with a stump height of 10 cm significantly improved C. korshinskii growth characteristics and increased vegetation cover， indicating this as the optimal near-natural coppicing regime. For mildly degraded stands， near-natural coppicing （50% intensity， 10 cm stump height） was sufficient. In moderately degraded stands， combining the optimal near-natural coppicing with a 2∶1 mix of C. korshinskii and C. tibetica yielded better restoration outcomes. The most effective technique for severely degraded stands involved a combination of the optimal near-natural coppicing， mixed planting of C. korshinskii and C. tibetica at a 1∶1 ratio， and biocrust inoculation at a coverage exceeding 60%.

Keywords： Loess Plateau ; Caragana korshinskii ; coppicing ; mixed planting ; biocrusts

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本文引用格式

宋鑫洋, 牟梦宇, 赵晨光, 王嘉铮, 火彦君, 赵长明, 管超. 黄土高原衰退柠条（ Caragana korshinskii ）林近自然修复技术模式. 中国沙漠[J], 2025, 45(3): 283-290 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00101

Song Xinyang, Mu Mengyu, Zhao Chenguang, Wang Jiazheng, Huo Yanjun, Zhao Changming, Guan Chao. Close-to-nature restoration technological pattern for degraded Caragana korshinskii stands in the Loess Plateau. Journal of Desert Research[J], 2025, 45(3): 283-290 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00101

0 引言

柠条（Caragana korshinskii）为豆科锦鸡儿属的落叶灌木，又名柠条锦鸡儿、毛条，主要分布于内蒙古、甘肃和陕西等地。作为“三北”防护林体系建设中的一个主要灌木树种，具有抗逆性强、枝条萌蘖力和再生力强、根系发达、吸水能力强等优良特性^［1］，在种植区可以有效发挥防风固沙、涵养水源、保持水土以及改良土壤等重要作用^［2］。为了尽快地发挥水土保持作用，人工柠条林往往有着很高的初植密度。然而，黄土高原地区水资源对植被的承载能力有限^［3］，而单一、高密度柠条林在生长6~8年后，就会开始出现生长衰退、生产力下降等现象^［4］，降低人工林生态和经济效益^［5］。高密度柠条林为维持其正常生长的需要，必须从土壤中汲取更多水分，随之带来巨大的土壤水分亏缺^［6］。众多研究表明，多年生柠条林地土壤水分多数处于极度亏缺状态，柠条林地深层土壤存在不同程度旱化现象，柠条林大面积枯萎和衰败现象普遍^［7-10］。Chen等^［11］研究表明，黄土高原阳坡的柠条更依赖0~20 cm浅层土壤水，阴坡的柠条更依赖深层土壤水，这种差异导致阳坡柠条在干旱化背景下更易受水分胁迫影响，进一步加剧了人工柠条林衰退风险。

水分胁迫驱动的柠条衰退机制决定了柠条林可持续管理需向植物-土壤系统协同修复方向转型^［12］。传统修复措施中，平茬技术虽能刺激柠条再生，但其带状作业模式易削弱坡地水土保持功能^［13-14］；而补植混交多忽视乡土树种适应性及土壤水分承载力，导致混交植物生长不良，难以实现生态协同效应^［15-16］。基于近自然修复理念，当前亟需探索以自然恢复潜力为基础的低干预模式^［17-18］，例如通过疏伐调控林分密度^［19］、优化乡土植物群落配置^［20］，并结合土壤水分动态监测实现精准干预，从而平衡生态功能与资源承载力的矛盾。庞学勇等^［21］针对亚高山区广泛分布的次生灌丛水源涵养功能低、修复技术缺乏等问题，通过灌木层与根际微生境调控，创建了退化次生灌丛快速成林的恢复技术体系，包括灌丛冠幅调控、地被物调控、建群树种种子直播和栽植抚育技术等，有效促进了建群树种的更新、生长和恢复演替，可应用于天然林保护、经济林栽培和景观恢复工程。在国外森林修复案例中，巴西圣保罗州圣保罗大学森林实验站的桉树人工林景观中，通过自然恢复、人工辅助的自然恢复和人工种植多样本土植物等方式恢复天然林生态系统^［22］，其人工辅助天然修复理念与中国近几年推行的近自然经营有许多相似之处。此外，现有研究多聚焦单一措施，缺乏针对不同衰退程度的差异化修复模式，且对生物结皮等新兴技术^［23-24］的应用不足。这些局限性使得退化柠条林的生态功能恢复难以突破瓶颈，制约了区域生态建设的可持续性，亟需探索更科学的林分结构调整策略以提升修复效率。

综上，本文以近自然修复理论为指导，构建衰退柠条林近自然修复技术模式，并开展试验研究，通过对比不同近自然修复模式下柠条林分生长状况，明确不同衰退程度柠条林的最适近自然修复模式，为黄土高原地区衰退柠条林的高效治理提供技术支撑，助力区域生态屏障的巩固与提升。

1 材料与方法

1.1　研究区概况

研究区位于中国甘肃省兰州市榆中县兰州大学榆中山地生态系统野外科学观测研究站贡井观测研究场（35°58′20″N， 104°20′06″E）。该区属于陇中黄土高原（黄土高原西部，甘肃中部）典型的半干旱黄土丘陵区，平均海拔为2 250 m，属于温带大陆性季风气候，冬季干冷，夏季湿热，年降水320 mm左右，多在7—9月，并以暴雨形式出现，潜在蒸发量1 500 mm，年平均气温5.8 ℃，无霜期127 天，土壤类型主要为壤质黄绵土，基本无砾石。该区域植被状况呈现典型半干旱区特征。天然植被以旱生草本群落为主，主要建群种包括长芒草（Stipa bungeana）、冷蒿（Artemisia frigida）等典型旱生植物，伴生有二裂委陵菜（Sibbaldianthe bifurca）与猪毛蒿（Artemisia scoparia）。在人工恢复措施影响下，区域植被结构发生显著改变，现存优势植被为20世纪80年代实施“三北”二期造林工程以来，采用反坡鱼鳞坑整地、容器苗移栽等技术人工营造的柠条灌木林，初期保存率达92.7%以上，有效控制了水土流失。然而经40年演替，现存柠条林已进入生理衰退期，表现为冠层破碎化显著、根系老化严重、病虫害加剧和土壤养分耗竭。这些特征共同表明，长期单一树种种植引发的生态系统功能退化已导致柠条人工林可持续性面临严峻挑战。

1.2　试验设计及处理

1.2.1　柠条平茬试验

以贡井林场柠条人工灌木林为研究对象，在试验样地选择立地条件、管护措施、生长状况等基本一致的柠条灌木林地作为试验样地。根据修复前调查，现存柠条林株高可达134.5±30.6 cm，冠幅可达138.9±15.9 cm，基径可达14.1±4.1 mm，枯枝率为11.2%±8.2%，分枝数为27±8枝。

对柠条林地分别采取50%平茬强度+0 cm留茬高度（PC-1）、50%平茬强度+10 cm留茬高度（PC-2）、25%平茬强度+0 cm留茬高度（PC-3）和25%平茬强度+10 cm留茬高度（PC-4）的平茬处理，以未平茬处理作为对照（PC-CK）。于2024年4月上旬对试验地的柠条锦鸡儿进行平茬处理，每个处理3次重复，每个重复面积为10 m×10 m。

平茬处理后，于2024年9月中旬，调查统计柠条单株生长季新梢长度与分枝数，其中新梢长度采用钢卷尺测量，分枝数采用目测法统计。每个处理随机调查12株，取平均值。

1.2.2　混交试验

于2024年4月中旬，在50%平茬强度+10 cm留茬高度平茬处理的柠条林地开展劈草耙带、整地挖穴。选取不同衰退程度（轻度衰退、中度衰退和重度衰退）柠条样地营造柠条-毛刺锦鸡儿混交林，以柠条纯林作为对照（HJ-CK）。混交方式为带间混交，柠条与毛刺锦鸡儿的混交比例分别为2∶1（HJ-1）、1∶1（HJ-2）和2∶1（HJ-3），每个处理3 次重复，每个重复面积为10 m×10 m。

1.2.3　野外结皮接种试验

试验种源为贡井林场柠条人工灌木林地苔藓结皮。采样后晾晒干燥，人工挑出结皮样品中树枝石块等杂物，使用高速植物粉碎机粉碎后混匀作为野外试验所用种源。于2024年4月中旬，在50%平茬强度+10 cm留茬高度平茬处理的柠条林地选取不同衰退程度（轻度衰退、中度衰退和重度衰退）样地进行结皮接种试验，结皮接种盖度为30%~60%（JP-1）和大于60%（JP-2），以不接种结皮为对照（JP-CK），每个处理3 次重复，每个重复面积为10 m×10 m。

1.3　修复后生长指标监测

2024年9月中旬，在柠条生长旺盛期，调查各处理样地内每株柠条的株高、冠幅、基径（距地面1 cm处的直径）、分枝数（包括新枝、老枝和枯枝）、新梢长度和枯枝率以及柠条林地更新苗数量、枯死率和植被覆盖度，采用异速增长模型^［25］估算地上生物量。其中株高、冠幅、新梢长度采用钢卷尺（精度0.1 cm）测量，基径使用数显游标卡尺（精度0.01 mm）测量，枯枝率、枯死率采用计数法统计，植被覆盖度采用无人机摄影方法，使用Adobe Photoshop 2022（Adobe Inc， San Jose， USA）处理图片并计算^［26］。

枯枝率=枯死枝条数/总枝条数×100%（1）

枯死率=枯死株数/种植株数×100%（2）

植被覆盖度=整张照片植被像元数/整张照片

像元数×100%（3）

采用AHP层次分析法^［27-28］构建柠条水土保持林衰退程度评价模型，计算不同修复处理下的衰退指数，对不同处理的修复成效进行评估，确定最优的修复模式，其中，衰退指数越大说明衰退程度越严重。

衰退指数=（0.052×株高+0.052×冠幅+0.052×基径+0.1481×分枝数+0.2739×枯死率+0.1481×新梢生长量+0.2739×更新苗数量）×0.833+植被覆盖度×0.167（4）

1.4　数据处理

采用Microsoft Excel 2016（Microsoft Corporation， Redmond，美国）对所测试验数据初步处理后，运用IBM SPSS Statistics 27（IBM SPSS Inc， Chicago，美国）进行数据统计分析，结合单因素方差分析中的LSD法进行差异显著性多重比较，差异显著性水平α=0.05。

2 结果

2.1　平茬处理对柠条林分生长特征的影响

不同平茬处理下的柠条新梢长度、分枝数具显著性差异（表1）。具体来说，PC-2处理的新梢长度显著高于对照组（PC-CK）和其他处理（PC-1、PC-3、PC-4），PC-2处理的新梢长度比PC-CK增加366%（P<0.05），PC-4处理的新梢长度比PC-CK增加314%（P<0.05）。在分枝数方面，PC-2处理的分枝数显著高于PC-CK，增幅达73%（P<0.05），而PC-1、PC-3的分枝数与PC-CK无显著差异。PC-4的分枝数虽略高于PC-CK（增加10%），但差异未达显著水平。综上，PC-2处理（平茬强度为50%，留茬高度为10 cm）为最优平茬模式。

表1 不同平茬模式下柠条生长指标情况

Table 1 Variations in growth parameters of Caraganakorshinskii under distinct coppicing regimes

处理	新梢长度/cm	分枝数/枝
PC-1	24.74±10.61^ab	23.56±6.69^b
PC-2	37.67±6.14^a	49.94±10.75^a
PC-3	18.58±8.56^ab	17.9±6.61^b
PC-4	33.44±8.72^a	31.56±5.18^ab
PC-CK	8.08±0.93^b	28.83±4.67^b

注：数值为平均值±标准误差（SE），不同字母表示不同平茬模式之间差异显著（P<0.05）。

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2.2　混交处理对柠条林分生长特征的影响

不同衰退程度下各处理的衰退指数呈现显著差异（表2）。在轻度衰退样地中，HJ-1、HJ-2、HJ-3与HJ-CK处理的衰退指数差异均不显著；在中度衰退样地中，HJ-1、HJ-2、HJ-3处理的衰退指数显著低于HJ-CK处理（P<0.05），衰退指数依次为HJ-1<HJ-2<HJ-3；在重度衰退样地中，HJ-2和HJ-3处理的衰退指数显著低于HJ-CK处理（P<0.05），其中HJ-2<HJ-3。综上，针对轻度衰退柠条林地不进行混交，针对中度衰退柠条林地采用HJ-1模式（柠条∶毛刺锦鸡儿=2∶1），针对重度衰退柠条林地采用HJ-2模式（柠条∶毛刺锦鸡儿=1∶1）。

表2 不同混交模式下柠条生长指标变化情况

Table 2 Variations in growth parameters of Caraganakorshinskii under distinct mixed-species regimes

衰退程度	处理	衰退指数	枯枝率/%	植被覆盖度/%
轻度衰退	HJ-1	1.28±0.20^a	7.44±2.68^a	50.26±1.15^a
	HJ-2	1.41±0.18^a	6.68±2.48^a	48.08±3.93^a
	HJ-3	1.5±0.23^a	7.54±2.77^a	46.98±4.63^a
	HJ-CK	1.26±0.20^a	7.67±1.90^a	42.32±1.69^a
中度衰退	HJ-1	1.32±0.11^b	6.56±1.08^a	50.43±4.49^a
	HJ-2	1.34±0.20^b	6.39±2.68^a	47.39±4.16^a
	HJ-3	1.36±0.13^b	7.55±1.71^a	50.69±3.07^a
	HJ-CK	1.74±0.06^a	9.44±3.43^a	47.63±2.19^a
重度衰退	HJ-1	1.86±0.09^ab	9.70±4.15^a	38.91±10.38^a
	HJ-2	1.39±0.12^b	7.25±0.20^a	48.99±9.69^a
	HJ-3	1.44±0.19^b	6.22±2.42^a	45.44±11.19^a
	HJ-CK	2.29±0.41^a	9.71±0.14^a	44.77±9.50^a

注：数值为平均值±标准误差（SE），不同字母表示不同平茬模式之间差异显著（P < 0.05）。

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在轻度衰退柠条样地中，与未混交对照组（HJ-CK）相比，HJ-1、HJ-2、HJ-3模式使枯枝率分别降低3%、13%和2%，同时对应增加植被覆盖度19%、14%和11%。HJ-2模式在降低枯枝率方面展现出最优潜力，而HJ-1模式在增加植被覆盖度方面表现最为突出（表2）。

在中度衰退柠条样地中，与未混交对照组（HJ-CK）相比，HJ-1模式在枯枝率降低31%的同时，植被覆盖度提升6%；HJ-2模式虽实现最高的枯枝率降幅（32%），但伴随植被覆盖度1%的轻微下降；而HJ-3模式在植被覆盖度增幅（6%）略优于HJ-1模式的情况下，其枯枝率降幅（20%）偏低（表2）。尽管各处理间综合恢复效果的差异未达统计学显著水平，但HJ-1模式在生态功能重建方面表现出更优的平衡性。

在重度衰退柠条样地中，与未混交对照组（HJ-CK）相比，HJ-2模式在枯枝率降低25%的同时，植被覆盖度提升9%；HJ-3模式虽实现最大的枯枝率降幅（36%），但其植被覆盖度仅增加2%（表2）。尽管各处理间综合恢复效果的差异未达统计学显著水平，但HJ-2模式在生态功能重建方面表现出更优的平衡性。

2.3　接种结皮对柠条林分生长特征的影响

不同衰退程度下各处理的衰退指数呈现显著差异（表3）。在轻度衰退样地中，JP-1、JP-2与JP-CK处理的衰退指数差异均不显著；在中度衰退样地中，JP-1、JP-2与JP-CK处理的衰退指数差异均不显著；在重度衰退样地中， JP-2处理的衰退指数显著低于JP-CK处理（P<0.05）。综上，针对轻度和中度衰退柠条林地不接种结皮，针对重度衰退柠条林地采用JP-2模式（结皮接种盖度大于60%）。

表3 不同结皮接种模式下柠条生长指标变化情况

Table 3 Variations in growth parameters of Caragana korshinskii under distinct biocrust inoculation regimes

衰退程度	处理	衰退指数	分枝数/枝	新梢长度/cm	地上生物量/g	植被覆盖度/%
轻度衰退	JP-1	1.63±0.46^a	37.42±11.85^a	22.68±3.38^a	1 910.45±761.07^a	41.21±12.26^a
	JP-2	1.67±0.43^a	35.53±6.53^a	22.86±5.99^a	1 821.82±810.45^a	32.64±9.22^a
	JP-CK	1.26±0.20^a	36.08±15.29^a	24.22±6.46^a	1 527.73±822.73^a	33.62±2.20^a
中度衰退	JP-1	1.46±0.12^a	35.47±12.46^a	22.28±5.94^a	1 542.14±461.00^a	46.01±6.18^a
	JP-2	1.86±0.57^a	39.81±13.25^a	24.63±6.34^a	1 411.01±536.10^a	46.30±8.22^a
	JP-CK	1.74±0.06^a	38.33±14.98^a	21.65±4.46^a	1 286.57±398.13^a	44.84±9.64^a
重度衰退	JP-1	1.61±0.44^ab	31.96±15.62^a	18.41±7.34^a	752.56±462.49^a	39.29±17.26^a
	JP-2	1.16±0.12^b	42.42±16.15^a	25.05±3.76^a	1 258.23±542.04^a	50.67±12.25^a
	JP-CK	2.29±0.41^a	33.42±14.14^a	17.64±5.94^a	968.38±231.03^a	40.46±20.35^a

注：数值为平均值±标准误差（SE），不同字母表示不同平茬模式之间差异显著（P<0.05）。

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在轻度衰退柠条林中，与未接种对照组（JP-CK）相比，JP-1模式使分枝数增加了4%、地上生物量提升了25%、植被覆盖度增加了23%，但其新梢长度减少了6%；而JP-2模式使新梢长度减少了6%，植被覆盖度减少了3%（表3）。

在中度衰退柠条林中，与未接种对照组（JP-CK）相比，JP-2模式使分枝数增加了4%、新梢长度提升了14%，植被覆盖度的增幅（3%）高于JP-1模式（2.6%）；JP-1模式虽使地上生物量提升了20%，但分枝数却减少了7%（表3）。

在重度衰退柠条样地中，与未接种对照组（JP-CK）相比，JP-2模式分枝数（+27%）、新梢长度（+42%）、地上生物量（+30%）及植被覆盖度（+25%）均呈现上升趋势；而JP-1模式仅新梢长度增加4%，其余指标均低于对照（表3）。尽管各处理间差异未达统计学显著水平，但JP-2模式在所有观测指标上的综合表现仍优于其他处理，提示其可能具备更积极的生态恢复效果。

3 讨论

3.1　柠条人工林最适平茬模式

研究结果表明，针对陇中黄土高原地区柠条林，50%的平茬强度和10 cm的留茬高度可明显增加柠条的新梢长度和分枝数。这可能与根系恢复能力及地上部分再生机制有关。50%平茬强度可减少植株间对光、水和养分的竞争，为保留植株提供更充足的资源空间^［29］。候腾思等^［30］发现平茬处理有助于降低蒸散量，增加土壤储水量，隔三平三处理土壤含水量最高，蒸散量最低，更有利于水分保持，这与本研究结果类似。此外，郭月峰等^［31］发现50%平茬强度可减少对土壤表层结构的破坏，维持水土保持功能，尤其在黄土高原脆弱生态区，这一模式更有利于生态与生产的平衡。留茬10 cm可保护柠条基部芽点，避免过度截除导致芽点损伤^［32］。柠条的再生能力依赖于根茎处贮藏的营养物质，较高留茬能保留更多碳水化合物，为萌发新枝提供能量。王丽莉^［33］发现10 cm留茬高度有利于新生枝条从基部芽点萌发，增加分枝数。郭月峰等^［31］发现，留茬高度不足（如齐地平茬）会削弱光合器官的再生能力，而10 cm留茬可维持叶片水分利用效率与光合速率，提升新梢生长量。这与芦娟等^［34］、高玉寒^［35］、郭梦佳^［36］对平茬后柠条的生长状况的研究一致。但王世裕等^［37］于晋西北的研究表明，柠条林平茬时的茬口高度距地面0~3 cm为宜，过高过低对萌蘖和生长均不利；黄海广等^［38］于翁牛特旗的研究则发现留茬50 cm处理使柠条留茬部位新枝生物量显著增加，茎、叶碳含量均为最高，复壮效果优于齐地平茬处理。这可能是由于不同地区自然条件差别所致，所以具体留茬高度还要考虑当地地形、气候等环境因子，应根据实际情况确定。

3.2　不同衰退程度下柠条人工林最适混交模式

研究结果表明，针对陇中黄土高原地区轻度衰退柠条林不进行混交，针对中度衰退柠条林采用柠条与毛刺锦鸡儿混交，混交比例控制为2∶1，针对重度衰退柠条林混交比例则控制为1∶1。混交处理林地枯枝率降低，植被覆盖度提高，这可能与养分互补^［39］、生态位分化^［40］以及微环境改善^［41］有关。轻度衰退的柠条林土壤理化性质尚未严重恶化，平茬即可有效恢复其生态功能^［42］。柠条自身具有强大的土壤改良能力，不但根系活化土壤养分的能力较强，而且林间密闭度高，具有强大保持水土能力，减少了土壤物质的流失^［43-45］。引入毛刺锦鸡儿混交，可能因两者根系竞争导致水分和养分分配不均^［46］，反而抑制柠条生长。此外，柠条作为豆科植物，其固氮作用在轻度退化林地土壤中已能满足自身需求，混交可能打破原有的养分平衡，降低修复效率^［45］。而中度衰退和重度衰退的柠条其自身恢复能力减弱，平茬后难以达到预期修复效果，混交毛刺锦鸡儿可以增加林分的多样性和稳定性，提高生态效益^［46］。研究表明，在保留柠条主导地位的前提下，适度混交豆科植物能够有效改善生境，降低水分竞争风险^［47］。而在枯死株较多的林地内，等比例补植豆科植物可以填补生态位空缺^［48］，减少地表裸露，抑制水土流失，从而更有效地恢复柠条林的生态功能。

3.3　不同衰退程度下柠条人工林最适结皮接种模式

研究结果表明，针对陇中黄土高原地区轻度衰退和中度衰退柠条林不接种结皮，针对重度衰退柠条林结皮接种盖度要大于60%。接种结皮后，柠条植株分枝数、新梢长度、地上生物量以及林地植被覆盖度均有增加，这可能与水分-养分-微生物-微环境多维度协同作用有关^［49］。现有研究表明，柠条林下草本植被与土壤水分呈负相关^［50］，说明植被覆盖较高时，结皮的水分截留作用可能被抵消^［51］。研究显示，平茬本身可通过改善土壤含水量，增加土壤有机质含量，促进植被覆盖度和微生物多样性提升^［52］。此时若接种结皮，可能形成资源竞争。因此轻度衰退和中度衰退柠条水土保持林无需接种结皮。重度衰退柠条林的土壤结构和养分循环已严重受损，表现为有机质匮乏、微生物活性降低及水土流失加剧^［53-54］。重度衰退柠条林地微生物已严重退化，高盖度结皮（>60%）可填补生态位空缺^［55］，发挥最大水土保持效益，且无需与健康植被竞争资源。Liu等^［56］发现高盖度结皮可显著减少径流并提高土壤抗剪强度，为根系恢复创造稳定环境。Zhao等^［57］发现高盖度结皮能增加表层土壤黏粒含量和有机碳。此外，结皮截留降水还可延长水分渗透时间，补充重度衰退柠条根系土壤水分，缓解平茬后土壤蒸发^［51］。

4 结论

衰退柠条林因生态系统退化而水土保持能力减弱，影响区域生态平衡。本研究通过平茬、混交小灌木与结皮接种技术干预，恢复衰退柠条林的生态功能，评估不同修复技术对柠条生长特性和林地植被覆盖率等的影响，探究不同衰退柠条林的最佳近自然修复模式。结果表明，50%平茬强度、10 cm留茬高度的平茬模式显著提升了柠条生长特性和林地植被覆盖率，为最优平茬模式。针对轻度衰退柠条林，采用近自然平茬技术进行修复，具体技术参数为：平茬强度50%、留茬高度10 cm；针对中度衰退柠条林，采用近自然平茬技术与混交小灌木技术相结合进行修复，具体技术参数为：平茬强度50%、留茬高度10 cm，柠条与毛刺锦鸡儿的混交比例为2∶1；针对重度衰退柠条林，采用近自然平茬技术、混交小灌木技术与结皮接种技术相结合进行修复，具体技术参数为：平茬强度50%、留茬高度10 cm，柠条与毛刺锦鸡儿的混交比例为1∶1，结皮接种盖度大于60%。研究结果显示，尽管修复后柠条的生长指标有所提高，但未达到显著水平。这可能是因为试验于修复一个生长季后开展，混交产生的互补效应尚未充分体现以及结皮结构尚未稳定。未来可将试验周期扩展至3~5个生长季；同时，本试验仅测量了柠条的生长指标，对于修复后的光合响应特性和水分利用效率等生理指标的研究还需进一步开展，以期形成因地适时的柠条林精准修复技术模式，为黄土高原生态恢复提升提供科学支撑。

参考文献

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被引期刊影响因子

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程积民，万惠娥，杜锋.

黄土高原半干旱区退化灌草植被的恢复与重建

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