长江中上游地区是我国长江流域的生态屏障，这个地区陆地生态系统稳定与否关系到本地区和长江中下游地区生态环境和社会经济的健康发展，也与三峡工程建成后的生态安全问题、泥沙问题、生物多样性等问题有着很大的关系。据调查，坡耕地、荒山荒坡、疏林幼林地是长江中上游地区土壤侵蚀的主要地类。为了遏制长江中上游地区土壤侵蚀和生态退化的趋势，在国家投入资金有限的情况下，通过发挥自然生态系统自我恢复能力开展水土流失严重地区的生态恢复工作，达到恢复植被、保持水土、发挥生态系统服务功能的目的是切实可行的。长江流域水土流失区具有这种自我修复的能力是因为这一区域大部分位于亚热带季风区，自然条件优越，年均降雨量约800～1100mm，雨热同季，植物种类丰富，这些条件都成为当地的生态系统自我恢复有利因素。弃耕撂荒的土地是水土流失区域进行生态恢复的重点对象，本选题所涉及的长江重要支流——嘉陵江上游秦巴山系西缘地区撂荒地，在整个长江中上游流域水土保护生态恢复工作中具有重要的区位选址意义，撂荒地的植被演替生物多样性增加与水土保持成效也是生态恢复工作所追求的结果。秦巴山系西缘的生态修复研究工作的开展现在还处于起步阶段，甘肃两当县正处于长江水系嘉陵江流域上游秦岭褶皱带的盆地、河谷地带，严重的灾害性天气较少，同时降水、温度、光照、土壤等条件能代表该区域的特征，是理想的试验选址。实践并分析撂荒地植被生物多样性变化与水土保持成效的内在联系，把握其规律，对于指导和预测流域内生态恢复工作有着重要的理论意义和实践价值。本研究通过承接“长治”四期工程中两当县水土保持生态修复工程项目，结合遥感图片解译，对生态修复项目区内的若干监测区进行筛选后确定了位于两当城关乡与太阳乡之间的撂荒地作为试验样地。研究结果如下：(1)遥感解译1：50万美国陆地卫星五号(Landsat-5)遥感影像，采用R(4)：G(5)：B(3)波段组合解译得到假彩色合成图，该波段组合能较好反映地面植被情况，确定样地选择位于106°9.6′～106°10.5′E，33°54.1′～33°54.5′N范围的两当河河谷的撂荒地作为研究对象。该区域自然植被覆盖率达72.81％，确定了研究区域为北部山区与中部河谷交接的撂荒地进行研究。确定了地位于两当县太阳乡与城关镇之间的坡耕地作为定点样地，为20×5m~2自1999年开始撂荒的土地，2002年开始定点监测，坡度22度，北向，海拔1185m。(2)监测期内：样地内植物最高物种丰富度R=7，最小物种丰富度R=2；植物最大Simpson多样性指数D=0.887，植物最小Simpson多样性指数D=0.203；植物最大Shannon多样性指数H’=0.668，植物最小Shannon多样性指数H’=0.078；植物最大Margalef丰富度指数M=10.470，植物最小Margalef丰富度指数M=2.701；绝大部分样方Caswell中性模型离差参量V(N．D．)在-2～+2之间，四年的统计量分别为0.57575(2002年)、0.059792(2003年)、0.300042(2004年)、-0.46242(2005年)。(3)选用每年每个样方的Shannon多样性指数计算值，采用在模拟空间连续变化量时有较高精确度的规则样条法进行植被多样性分布插值分析，得到Shannon多样性分布图。该样地Shannon多样性的增高趋势总体是由北向南，从高程上看即：由较底海拔向较高海拔区域拓展，物种逐年丰富，且全样地的丰富度逐年趋于均匀；全样地内较高位植被Shannon多样性始终处于较低水平。从2004年和2005年的分析图可知，2005年植被演替的趋势比上一年有所减缓，这与乔木种的逐年增加、全样方植被种类分布趋于均匀的趋势有关。监测周期内绝大部分样方Caswell中性模型离差参量V(N．D．)在-2～+2之间，24个样方每年的统计量分别为0.57575(2002年)、0.059792(2003年)、0.300042(2004年)、-0.46242(2005年)。模型计算结果显示出生境稳定性由2002年～2004年(-1.902～1.925)的接近中性稳定到2005年(-2.286～1.270)出现的受到某种胁迫而开始向不稳定方向变化，第18号样方在2005年Caswell中性模型离差参量V(N．D．)=-2.286和同年22号样方V(N．D．)=-2.1，表明这两个样方受到较显著外界某种环境因素的扰动和胁迫。这两个样方位于样地边缘，可能是人为或者动物等偶然因素造成了它的波动，但20该不稳定性起了主导作用。(4)本研究研究了样地4年生长季(3～8月)的降水量与样地产流和产沙量的关系。05年全样地生境稳定性出现不稳定趋势，表明2005年的环境气象因素对该不稳定性起了主导作用。研究反映出：随着样地内自然植被数量和丰富度的增加，样地对于降水的滞留作用有所增强，水土保持能力增强；但这种增强不是稳定的线性增强，不稳定因素归咎于短时降水强度和降水频度的不稳定。由于产沙与产流关系密切，产流又与“大雨及三天以上连续降水”有直接关系，因此产沙直接决定于“大雨及三天以上连续降水”，即降水强度和降水持续时间。研究表明，低强度连续降水造成的产流量更大，是水土流失灾害第一大的潜在外因。(5)植物种组成变化：在样地内草本植物种类变化不大的情况下，艾蒿、水蒿等在数量上逐步减少，狼牙刺、刺槐、臭椿、花椒等乔、灌木种的幼苗逐年出现且数量逐年增加。这种变化有利于增加植物群落根际深入土壤的能力，增强对土壤的固着性；豆科野苜蓿的出现，有利于改善土壤的N环境，但野苜蓿的数量稀少，分布不均使土壤营养环境改善甚微，所以4年时间内出现的植物种主要还是一些耐贫瘠的草本植物。