本发明属于环境生态修复技术领域，具体涉及一种高度退化热带森林生态系统再造林的修复方法。
背景技术：
热带森林是地球上一种常见于赤道附近热带地区的森林生态系统，是地球上抵抗力稳定性最高的生态系统，常年气候炎热，雨量充沛，季节差异极不明显，生物群落演替速度极快，是世界上大于一半的动植物物种的栖息地。被称为“世界上最大的药房”，同时由于众多热带森林植物的光合作用净化地球空气的能力尤为强大，其中仅亚马逊热带森林产生的氧气就占全球氧气总量的1/3，故有“地球之肺”的美誉。热带森林具有世界上最高的生物多样性和碳汇，在调节全球气候方面发挥着关键性作用。历史性的人为干扰(如采矿和经济树木的种植等)导致了全球范围内热带森林植被的高度采伐和退化，从而导致了全球大量的生物多样性丧失、碳排放、水资源流失，并有可能导致全球升温超过2℃。再造林和森林保护被认为能够在一定程度上减轻森林采伐所造成的后果。
中国几乎包括世界上除了极地冻原以外所有主要植被类型，并有高原高寒植被，全国自然植被包括29植被型、52亚型和600多个主要群系，其中热带森林生态系统主要分布在云南和海南地区。海南岛是中国面积最大的热带森林岛屿，三亚市位于海南岛的最南端，是中国最南部的热带滨海旅游城市。而随着中国经济的发展，因采矿等工业发展而被破坏的山体急需要进行生态修复，实现复绿的目标。且海南岛因雨季的高频台风和持续不断的暴雨会导致山体滑坡和树木倒伏的风险增加，其环境因素也是需要考虑的难点。而现今国内外的方法主要是使用工程方法进行修复，对克服雨季的台风和暴雨而言并非长久之法，因此寻求合适的完全生态化修复方法是恢复工作中的重中之重，具有高度的必要性和紧迫性。物种选择是是否成功修复的关键，除此之外，还受到土壤、水分、养分、人工管护、气候等各方面的影响。气候(台风和暴雨等)是热带海岛地区主要存在的环境问题，严重影响后期山体的水土存储和植物生长的存活率和速率。因此，有必要针对以上问题进行专项分析研究，通过拟合合适的山体地形方案和植被物种选择，寻求合适的生态修复方法，合理地进行生态修复。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种有效的对由于因采矿导致的高度退化的热带森林生态系统进行再造林的生态修复方法，未来可用于在全球范围内由于矿石开采而引起的热带森林生态系统高度退化的森林迅速有效恢复的再造林项目。
本发明具体通过以下技术方案实现：
一种基于高度退化热带森林生态系统再造林的修复方法，包括以下步骤：
1)以邻近未受干扰的山体坡度为参考，设计坡度最接近邻近未受干扰的山体坡度；
2)将原始岩石山体进行整形，削坡至设计坡度和初整形为阶梯式地形；
3)参考临近未受干扰的山体土层深度，在岩石山体挖坑使其深度与未受干扰的山体土层深度一致，然后填充覆盖当地高养分土壤，按设计坡度整理地形为阶梯式地形；
4)选取能够适应海岛气候的园林速生物种纯林种植，快速巩固重新填充的土壤层，并防止台风和暴雨造成的山体滑坡、坍塌。
所述的阶梯式地形整形方式是参照未受干扰区域山体坡度和土层情况，使用挖掘机等削整石山为设计阶梯式坡度并压实，然后填充覆盖上下连续的高养分原生土壤压实。中间过程不使用钢筋混凝土结构，为完全自然的物理地形整形方式。
所述的适应海岛气候的园林速生物种是可以适应海岛气候，抵御雨季的高频台风和长期暴雨，极易成活和生长迅速的植被恢复先锋植物，能迅速固土，防治滑坡，并且基本不需要人工管护(施肥和浇水)
优选的，所述的园林速生物种选自小叶榄仁、木棉、闭花木、小叶榕、文定果、马占相思、银合欢或三角梅。
其中，小叶榄仁(terminalianeotaliala)，使君子科，落叶大乔木，高可达15m。主干直立，树冠呈伞状，小叶片枇杷形，对羽状脉，叶轮生，深绿色，穗状花序，腋生，花两性，核果纺锤形，种子1枚。主干浑圆挺直，枝桠自然分层轮生于主干四周，层层分明有序水平向四周开展，枝桠柔软，小叶琵琶形，具短绒毛，冬季落叶后光秃柔细的枝桠美，益显独特风格；春季萌发青翠的新叶，随风飘逸，姿态甚为忧雅。树形虽高，但枝干极为柔软，根群生长稳固后极抗强风吹袭，并耐盐分，为优良的海岸树种。其花小而不显著，呈穗状花序。姿态甚为优雅，为优良的海岸树种、也常做行道树使用。
木棉(bombaxmalabarica)，又名红棉、英雄树、攀枝花、斑芝棉、斑芝树、攀枝，属木棉科，落叶大乔木。木棉是一种在热带及亚热带地区生长的落叶大乔木，高10－25米。树干基部密生瘤刺，以防止动物的侵入。木棉外观多变化：春天时，一树橙红；夏天绿叶成荫；秋天枝叶萧瑟；冬天秃枝寒树，四季展现不同的景象。木棉花桔红色，3～4月开花，先开花后长叶，树形具阳刚之美。喜温暖干燥和阳光充足环境。不耐寒，稍耐湿，忌积水。耐旱，抗污染、抗风力强，深根性，速生，萌芽力强。生长适温20～30℃，冬季温度不低于5℃，以深厚、肥沃、排水良好的中性或微酸性砂质土壤为宜木棉的花大而美，树姿巍峨，可植为园庭观赏树，行道树。
闭花木(cleistanthussumatranus)，大戟科双子叶植物，别名火炭木，常绿乔木，高达18米，胸径达40厘米，树干通直，树皮红褐色，平滑；除幼枝、幼果被疏短柔毛和子房密被长硬毛外，其余均无毛。叶片纸质，卵形、椭圆形或卵状长圆形，长3-10厘米，宽2-5厘米，顶端尾状渐尖，基部钝至近圆；侧脉每边5-7条，两面略不明显；叶柄长3-7毫米，有横皱纹；托叶卵状三角形，长0.5毫米，常早落。花雌雄同株，单生或3-数朵簇生于叶腋内或退化叶的腋内；苞片三角形；雄花:萼片5，卵状披针形，长2毫米；花瓣5，倒卵形，宽0.4毫米；花盘环状；退化雌蕊三棱形；雌花:长4毫米，萼片5，卵状披针形，长2.5-3毫米；花瓣5，倒卵形，长1毫米；花盘筒状，近全包围子房；子房卵-圆形，花柱3，顶端2裂。蒴果卵状三棱形，长和直径约1厘米，果皮薄而脆，成熟时分裂-成3个分果爿，每分果爿内常有l颗种子；种子近球形，直径约6毫米。花期3-8月，果期4-10月。
小叶榕(ficusmicrocarpa)，桑科，阳性植物。乔木，高15-20米，胸径25-40厘米；树皮深灰色，有皮孔；小枝粗壮，无毛。叶狭椭圆形，长5-10厘米，宽1.5-4厘米，全缘，先端短尖至渐尖，基部楔形，两面光滑无毛，干后灰绿色，基生侧脉短，侧脉4-8对，小脉在表面明显；叶柄短，长约1-2厘米；托叶披针形，无毛，长约1厘米。榕果成对腋生或3-4个簇生于无叶小枝叶腋，球形，直径4-5毫米；雄花、瘿花、雌花同生于一榕果内壁；雄花极少数，生于榕果内壁近口部，花被片2，披针形，子房斜卵形，花柱侧生，柱头圆形；瘿花相似于雌花，花柱线形而短；榕果无总梗或不超过0.5毫米。花果期3-6月。
文定果(muntingiacolabura)，杜英科，常绿小乔木，高达6～12m。树皮光滑较薄。单叶互生，长圆状卵形，长5～9cm，先端渐尖，基部斜心形，3～5主脉，叶缘中上部有疏齿，粮棉油星状绒毛。花两性，单生或成对着生于上部小枝的叶腋花萼合生，深5裂。花期长，花瓣白色，具有瓣柄，全缘。花盘杯状。盛花期3-4月，周年有果成熟，6-8月为果熟期。果实多汁浆果，圆形，成熟时为红色，内含种子。种子椭圆形，极细小。
马占相思(acaciamangium)，豆科，金合欢属，常绿乔木，高达18米，树皮粗糙，主干通直，树型整齐，小枝有棱，叶大，生长迅速。叶状柄纺锤形，长12～15cm，中部宽，两端收窄，纵向平行脉4条，穗状花序腋生，下垂；花淡黄白色，荚果扭曲。花期十月。可作为绿化树行道树种苗。
银合欢(leucaenaglauca),豆科灌木或小乔木，高2-6米；幼枝被短柔毛，老枝无毛，具褐色皮孔，无刺；托叶三角形，小。羽片4-8对，叶轴被柔毛；小叶5-15对，线状长圆形，先端急尖，基部楔形，边缘被短柔毛。头状花序通常1-2个腋生；苞片紧贴，被毛，早落；总花梗长2-4厘米；花白色；花萼顶端具5细齿，外面被柔毛；花瓣狭倒披针形，背被疏柔毛。荚果带状，顶端凸尖，基部有柄，纵裂，被微柔毛；种子卵形，褐色，扁平，光亮。花期4-7月；果期8-10月。耐旱力强，适为荒山造林树种。
三角梅(bougainvilleaspectabilis)，紫茉莉科，叶子花属木质藤本状灌木，茎有弯刺，并密生绒毛。单叶互生，卵形全缘，被厚绒毛，顶端圆钝。花很细小，黄绿色，三朵聚生于三片红苞中，外围的红苞片大而美丽，有鲜红色、橙黄色、紫红色、乳白色等，被误认为是花瓣，因其形状似叶，故称其为叶子花。花期可从11月起至第二年6月。冬春之际，姹紫嫣红的苞片展现，给人以奔放、热烈的感受，因此又得名贺春红。
所述的修复方法可以快速造林，并且具有很好的降雨截留作用，迅速提升土壤储存水分和养分的能力，更好的固碳、储水、可持续发展，并能有效防止台风和暴雨造成的山体滑坡、坍塌。
所述的修复方法是只使用原生高养分土壤和园林速生植物的完全生态化方法。
本发明通过对周边未受干扰山体的模仿，基于园林速生植物的广泛适用性和快速生长，植物根系对土壤的固定和水分养分的储存，迅速恢复形成可持续发展的生态群落。该方法可用于指导修复方案的过程，以促进因采矿而导致的高度度退化热带森林生态系统的再造林的恢复。这个方法是通用的、灵活的恢复方案，可以广泛应用于许多需要修复的热带森林生态系统。
本发明人首次完成了对未受干扰环境的模仿和对高退化裸露石山全生态方法速绿的方法，并将其应用在因采矿而导致的高度退化的热带森林生态系统的再造林项目，并取得了良好的效果。
本发明有如下特点：(1)本方法是只使用原生高养分土壤和园林速生植物的完全生态化方法；(2)本方法是基于数字模拟而进行的对于山体形态的综合性考量，具有快速造林、修复如初的特点；(3)本方法相对于工程再造林方法而言，更加生态环保，更加具有可持续发展的特色、对生物多样性和雨水截留，水分养分的储蓄具有更好的效果；(4)本方法能够更好的抵御高频台风和长期暴雨对山体植被的影响，能够更好的固土保水，不限制植物生长，迅速形成稳定的热带森林生态系统。
具体实施方式
下面将结合本发明具体的实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明方法对项目地适应性广，灵活性高，基于周边未受干扰区域的山体坡度和土壤情况综合考虑再造林区域山体坡度，并于园林速生物种较广的环境适应性和迅速生长作为先锋保水固土树种进行纯林种植，迅速复绿，增加降雨截留，抵御台风和暴雨，防止山体滑坡。当然，为了保证修复效果，根据项目地的实际状况选取合适的恢复方案，并且选择热带亚热带地区分布广且耐受逆境能力强的园林速生植物作为先锋目标物种进行固土保水。
相比于工程再造林的方法(工程再造林方法首先尽可能地基于原有岩石山坡的坡度，在后退形成的梯状地形上修筑混凝土种植槽，并填充本地具有一定养分的土壤)而言，本方法对于场地破坏较小，快速造林，修复如初，施工难度小，可产生大量的雨水截留，同时不会限制植物生长，有效的抵御恶虐天气(高频台风和长期暴雨等)，病虫害爆发、树木倒伏和滑坡等现象的发生几率极大降低，迅速形成可自我持续发展的热带森林生态系统。此种方法可根据场地情况，结合环境条件调整植物配置，配合种植和养护方法，可广泛应用于因采矿而导致的高度退化热带森林生态系统的再造林项目。
本发明基于高度退化热带森林生态系统再造林的修复方法，主要包括以下步骤：
1)以邻近未受干扰的山体坡度为参考，设计坡度最接近邻近未受干扰的山体坡度；
2)将原始岩石山体进行整形，削坡至设计坡度和初整形为阶梯式地形；
3)参考临近未受干扰的山体土层深度，在岩石山体挖坑使其深度与未受干扰的山体土层深度一致，然后填充覆盖当地高养分土壤，按设计坡度整理地形为阶梯式地形；
4)选取能够适应海岛气候的园林速生物种纯林种植，快速巩固重新填充的土壤层，并防止台风和暴雨造成的山体滑坡、坍塌。
实施例
海南省南部三亚市抱坡岭(地理坐标为110°58′01″e，19°38′48″n；石灰岩山体)，该区域处于低纬度，属热带海洋性季风气候区，年平均气温为28℃。海南岛的年平均降雨量1500mm，大部分(91％)的降水发生在6月至10月，典型的植被类型是物种丰富的热带季风阔叶林，在雨季会有高频的台风和长期暴雨的影响。由于20多年的水泥生产造成的石灰石开采导致抱坡岭的一部分(面积约0.2km2)已成为高度退化的裸露石山，无法种植任何植物，但是抱坡岭的其他部分并没有受到任何干扰，并分布着物种丰富的热带森林群落。
修复过程如下：
1)以邻近未受干扰的山体坡度为参考坡度，设计最适合的改造坡度(25°)和阶梯式地形，将0.2km2高度退化区域内原有山体坡度从50°降至25°。
2)将原始岩石山体进行综合整形，削坡至设计坡度和阶梯式地形。
3)参考未受干扰区域的土层情况，从岩石表面挖出一个深坑，保证其深度与邻近未受干扰的山体的土层深度一致，填充覆盖上下连续的当地高养分土壤，按设计坡度整理地形为阶梯式地形，压实。
4)选取八种能够适应海岛气候的园林速生物种(小叶榄仁，木棉，闭花木，小叶榕，文定果，马占相思，银合欢和三角梅)，纯林种植，快速巩固重新填充的土壤层。
表1园林速生物种存活率
在种苗种植二年后，用于修复裸露石山的八种外来物种的种苗成活率均超过92％，且已被证明具有很好的降水截留。另外，在过去的两年里，无论是雨季的高频台风还是长期暴雨对这个再造林项目几乎都未造成任何影响。此外基本不需要人工管护(施肥和浇水)。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。