喀斯特石漠化是中国南方喀斯特地区典型的生态系统退化现象,由此引发系列生态环境问题,制约了区域社会经济可持续发展。虽然人工建植了大量经济林及各类防护林,但是由于结构缺陷、缺失及后续经营的方式不当,导致稳定性较弱,生态系统服务功能较低。构建林灌草群落是缓解喀斯特石漠地区人地矛盾、增加生物多样性、提高生态与经济效益的有效途径,其中群落配置是植被建植的关键技术。基于结构决定功能、生态位、耦合效应及可持续发展等理论,以关岭-贞丰花江中度-强度石漠化治理示范区(花江示范区)与毕节撒拉溪潜在-轻度石漠化防治示范区(撒拉溪示范区)为研究区,于2016年~2018年进行优势种、叶片、枯落物、枝条、土壤相关指标的实验分析,阐明了不同林灌草群落的配置机理,揭示了林灌草结构-功能关系协同机制,研发了不同等级石漠化地区林灌草群落优化配置技术,并在两个示范区内进行石漠化治理林灌草群落优化调控技术的应用验证。(1)植物群落学调查结果显示,植被在自然演替过程中,演替前期或中期,群落物种多样性最高,演替越顶级,乔灌层的物种多样性越高,草本层的优势度越低;自然林的乔灌草群落层次结构完整时,乔木层的物种越丰富,对灌草层生物多样性的改善效果越明显。撒拉溪示范区内经济林优势种有刺梨(Rosa roxburghii)、核桃(Juglans regia);次生林优势种有银白杨(Populus alba)、光皮桦(Betula luminifera)、华山松(Pinus armandii)、白栎(Quercus fabri)、川榛(Corylus heterophylla)、皱叶荚蒾(Pyracantha fortuneana)、茅栗(Castanea seguinii)、西南栒子(Cotoneaster franchetii)、杜鹃(Rhododendron simsii)。花江示范区内经济林优势种有花椒(Zanthoxylum planispinum)、枇杷(Eriobotrya japonica)、柚木(Tectona grandis);次生林优势种有翅荚香槐(Cladrastis platycarpa)、红背山麻杆(Alchornea trewioides)、川钓樟(Lindera pulcherrima)、桉树(Eucalyptus robusta)、白刺花(Sophora davidii)、密蒙花(Buddleja officinalis)、珍珠荚蒾(Viburnum foetidum)。优势种生理生态适应性状分析结果表明,植被修复中可选取比叶面积较小、叶组织密度较高、叶干物质含量较大等性状特征的树种,以更好地适应石漠化地区干旱、少土的生境。优势种适应性评价结果表明,撒拉溪示范区适应能力较强的物种包括银白杨、光皮桦、西南栒子、华山松等;花江示范区适应能力较强的物种包括翅荚香槐、白刺花、核桃、枇杷等。(2)基于优势种的涵养水源、改良土壤、固碳释氧功能构建指标体系,划分植物功能群。撒拉溪示范区优势种划分为低涵养水源-低改良土壤-低固碳释氧、低涵养水源-中改良土壤-低固碳释氧、中涵养水源-中改良土壤-中固碳释氧、中涵养水源-中改良土壤-高固碳释氧、高涵养水源-高改良土壤-低固碳释氧、高涵养水源-低改良土壤-高固碳释氧、高涵养水源-高改良土壤-高固碳释氧7类植物功能群;花江示范区内优势种划分为低涵养水源-低改良土壤-高固碳释氧、低涵养水源-中改良土壤-中固碳释氧、低涵养水源-高改良土壤-低固碳释氧、中涵养水源-低改良土壤-中固碳释氧、高涵养水源-低改良土壤-低固碳释氧、高涵养水源-低改良土壤-中固碳释氧6类植物功能群。(3)结合树种的生长性状、适应策略、生态位,以及功能群类型,提出不同等级石漠化的林灌草群落优化调控策略。潜在-轻度石漠化治理中的林灌草群落配置技术有光皮桦-川榛、光皮桦-西南栒子、核桃-刺梨-白车轴草;轻度-中度石漠化治理中的林灌草群落配置技术有银白杨-杜鹃、银白杨-西南栒子、柚木-红背山麻杆;中度-强度石漠化治理中的林灌草群落配置技术有华山松-川榛、银白杨-川榛、银白杨-茅栗、枇杷-花椒-花生;强度-极强度石漠化治理中的林灌草群落配置技术有华山松-白栎、翅荚香槐-珍珠荚蒾、川钓樟-密蒙花、桉树-白刺花。(4)运用现有的封山育林、容器育苗、伐桩造林等成熟技术,2016年8月开始分别在撒拉溪示范区和花江示范区进行不同石漠化等级的林灌草群落优化调控技术的示范,经济林示范规模17 hm~2,次生林示范规模30 hm~2。2018年10月对示范点的再次调查,经济林生态经济效益均有所提高,且得到当地百姓的广泛认可和积极响应;次生林示范点与其周边群落相比,演替较顶级的林下草被层缺失的问题均得到不同程度的改善,乡土灌木树种所在群落的生态功能得到提升。