川中丘陵区是长江上游乃至全国水土流失最为严重的地区之一。为控制水土流失，20世纪70～80年代，川中丘陵区陆续营造了大面积桤柏混交林。目前，桤柏混交林已成为长江防护林的主体模式之一。但经过20多年的生长发育后，桤柏混交林正大面积向纯柏林演替，影响到长江防护林的生态功能的发挥。本研究选取了10a、15 a、20 a、25 a四个阶段的桤柏混交林和一个30a纯柏林作为演替序列研究桤柏混交林生态系统结构演替与生态功能变化的趋势及其相互关系。重点研究桤柏混交林的群落结构、生物量及生产力，土壤结构，生态系统的碳储量及水土保持功能。主要结论如下：　　 (1)桤木生命周期短(20年左右)，且在桤柏混交林群落中缺乏自然更新能力，是桤柏混交林在20龄后向纯柏林演替的根本原因。演替过程中，灌丛的种类组成、高度和盖度在15龄之前增加，15龄后减少或下降。草本层优势种发生明显的改变，但种类数变化不显著：其盖度在15龄之前显著增加，15龄之后下降；高度无明显的变化趋势。大型土壤动物的种类和多样性下降，中小型土壤动物的种类和多样性上升。　　 (2)乔木层生物量在30龄内持续增加，灌丛和草本层生物量呈波动性变化：群落生物量在20龄之前快速增加，在20～30龄间缓慢增加，乔木层生物量占群落生物量的95％以上。枯枝落叶层蓄积量在20龄之前显著增加，20～30龄间则显著下降。　　 (3) SOM、全氮和碱解氮含量在15龄之前显著增加，15～30龄间逐渐下降；表层土壤的C/N在15龄之前显著下降，在15～30龄间呈波动性变化：全磷和全钾含量在演替过程中无显著变化。　　 (4)植物群落碳储量20龄之前快速增加，20～30龄间缓慢增加；土壤有机碳储量在15龄之前显著增加，15龄之后缓慢下降：土壤有机碳储量在20龄之前大于植物群落碳储量，20龄之后低于植物群落碳储量；生态系统的碳储量在20龄之前快速增加，20龄时达到最大值100.02 t.hm.2，20～30龄间则呈缓慢下降。　　 (5)团聚体水稳性在15龄之前显著增加，在15～30龄间波动性下降，颗粒分散性的变化动态则相反；容重在10～15龄间呈显著下降，在15～25龄间相对稳性，25～30龄间显著上升：总孔隙度在10～15龄间显著上升，在15～25龄间相对稳定，25～30龄间显著下降；土壤综合结构状况在15龄之前显著改善，在15～30龄间呈波动性下降。　　 (6)生态系统的水源涵养功能在15龄时达到最大值(1470.70 t/hm2)，在15～30龄间呈下降趋势：根系土壤层是森林水源涵养功能的主体。土壤综合抗蚀性能在15龄之前呈显著增加，在15～30龄间呈波动性下降趋势；表层土壤的结构与抗蚀性有极显著的相关关系。　　 总之，桤柏混交林群落的生长发育使生态系统的结构向多层次方向发展，并提高生态服务功能；而桤柏混交林群落向纯柏林群落的演替则使生态系统的结构向单一化方向退化，并导致生态服务功能退化。