青海省大通县现存的人工林大都起源于上世纪80年代开始的“西北地区植树种草活动”,后在数期国家级的森林建设和保护工程的基础上形成,在此之间的造林规格均是按照用材林的林分结构设计。本世纪初开始对森林的经营类型进行分类,此县域内的人工林和天然次生林被划入生态公益林的范畴。经过20年的封禁管理,这些人工林的问题逐渐显现,结构和功能单一且稳定性较差,大部分林分不具备高原水塔地区的水源涵养功能。针对这一情况,该研究通过分析各立地条件下主要林分类型垂直结构中林冠层、枯落物层和土壤层的水源涵养功能的影响因子,构建了一套评价各林分类型水源涵养功能的综合评价指标体系,并对研究区内的林分类型进行水源涵养功能评价。根据水源涵养功能评价结果来确定低效林及其目标林分类型,对不同林分类型提出相应的林分结构调整措施,进而形成一套青海高寒丘陵区近自然林分调控技术。主要研究结果及结论如下:(1)以高位浅山阴缓斜坡的林分类型为例,通过分析影响林冠层、枯落物层和土壤层水源涵养功能的因子,确定了主要影响因子。主要有冠层郁闭度、冠层持水量、枯落物厚度、枯落物有效拦蓄量、0～20cm毛管孔隙度、0～60cm毛管孔隙度、0～20cm非毛管孔隙度、0～60cm非毛管孔隙度、0～20cm饱和导水率和0～60cm饱和导水率等10个主要因子,并以此建立评价各林分水源涵养功能的指标体系。(2)采用层次分析法和综合评分法对各立地类型的林分类型进行水源涵养功能评价。结果显示各立地条件下水源涵养功能最优的林分类型分别是:高位浅山阴缓斜坡——青海云杉/白桦混交林,中位浅山阴急险坡——青海云杉/青杨混交林,中位浅山阴缓斜坡——青海云杉/白桦混交林,中位浅山阳急险坡——青杨林,中位浅山阳缓斜坡——祁连圆柏/柠条混交林,低位浅山阴缓斜坡——青海云杉林,低位浅山阴急险坡——青杨林,低位浅山阳缓坡——祁连圆柏。在相同立地条件下的造林与林分结构改造时可将这些林分类型作为目标林分类型的林分结构。其他林分类型均纳入改造的范围内,其中阴坡的青海云杉林、白桦林、青杨林,阳坡的柠条林在很多立地条件下水源涵养功能最差,作为重点林分空间结构改造对象。使用同样的方法对塔尔沟林场、西山林场、杨家寨林场的植被进行水源涵养功能评价,结果显示塔尔沟林场中过密的青海云杉林、过密的青海云杉/华北落叶松混交林、受雪压严重的白桦林的水源涵养能力较差;西山林场的青杨林、白桦林、落叶松林以及青杨/青海云杉混交林的水源涵养能力较差;杨家寨林场的柠条林水源涵养能力较差;这些林分类型作为各地区植被林分结构改造对象。(3)以塔尔沟林场青海云杉林17号样地为例,确定青海云杉林的目标林分类型为青海云杉/白桦混交林。根据林木均质指数和约束条件,最终确定17号样地采取两次择伐和一次补植进行林分结构调整。林分结构调整后,林分处于中度混交,大小林木分布随机;冠层持水量下降2.35 t/hm~2,枯落物有效拦蓄量下降5.12 t/hm~2,最大滞留贮存量上升19.57 t/hm~2,水源涵养功能大幅提升。改造后释放了青海云杉的生长活力,为林分的自然更新提供了条件,林分逐渐向异龄复层人工林结构发展。此次调整结果离预期目标林分相差还很大,需要经过长期的结构化经营,才能将这类林分结构调整至最优。(4)根据水源涵养功能评价结果,将水源涵养能力强的林分类型作为低效林林分结构改造的依据,对其林分空间结构进行分析与优化。本着使林分形成混交异龄复层,有自然更新的林分结构,为低效林制定结构改造模式:白桦林内配置青海云杉;青杨林内配置青海云杉;青海云杉/华北落叶松林混交林经密度调控与结构优化后,林内配置白桦;华北落叶松林内配置白桦;柠条林经平茬后,林内配置祁连圆柏。