为探索鲁中南石灰岩退化山地不同造林模型的林分蓄水保土效益，选择适宜石灰岩退化山地的造林模型，为山东省乃至华北的石灰岩退化山地水土保持林营造及恢复具有借鉴意义。本研究以新泰市的扒搂山小流域、蒙阴县的荆汶小流域、泗水县的南夹山小流域和临朐县的石门坊小流域中营造的不同林分类型为研究对象，对各种林分的枯落物蓄积量、土壤物理性状、土壤水文效应、林下灌草生物量、灌草植被盖度、土壤侵蚀量以及水土保持植被的蓄水保土生态效益进行量化分析及定量评价，确定改良效果较好、生态效益较大的林分，取得了以下研究成果和结论：（1）对石灰岩退化山地山坡上部5种密度侧柏林的枯落物蓄积量、灌草植被盖度和生物量、土壤物理性状、土壤水文效应、土壤侵蚀量、蓄水保土效益的研究表明：在5种密度侧柏林中，造林密度最大的侧柏林枯落物层蓄积量也最大，按照5种密度侧柏林的枯落物层蓄积量排序为：5000株hm^-2>2500株hm^-2>1667株hm^-2>1111株hm^-2>833株hm^-2；5种密度侧柏林的枯落物未分解层、半分解层、已分解层和总枯落物层蓄积量均存在显著差异。不同造林密度侧柏林的林下灌草植被盖度和灌草生物量均呈显著性差异，5种密度侧柏林的林下灌草植被盖度和灌草生物量排序均为：5000株hm^-2<2500株hm^-2<1667株hm^-2<1111株hm^-2<833株hm^-2，林下灌草植被盖度和灌草生物量随造林密度减小而明显增加。密度为1667株hm^-2的侧柏林枯枝落叶量、灌木叶片生物量、草本植物茎叶生物量总和最多，腐烂分解后改善土壤物理性状的效果最好，按照5种密度侧柏林对土壤物理性状和水文效应的改良效果排序均为：1667株hm^-2>2500株hm^-2>1111株hm^-2>5000株hm^-2>833株hm^-2。不同造林密度侧柏林的土壤侵蚀量存在显著性差异，对不同造林密度侧柏林与对照相比减少的土壤侵蚀量排序为1667株hm^-2>2500株hm^-2>1111株hm^-2>5000株hm^-2>833株hm^-2。不同造林密度侧柏林的蓄水保土效益排序为1667株hm^-2＞2500株hm^-2＞1111株hm^-2＞833株hm^-2＞5000株hm^-2。为此，在石灰岩退化山地干旱瘠薄的山坡上部侧柏林的造林密度在1667-2500株hm^-2为宜。（2）对石灰岩退化山地山坡中部13种不同林分类型的枯落物层蓄积量、林下灌草植被盖度和生物量、土壤物理性状、土壤水文效应、土壤侵蚀量、蓄水保土效益的研究表明：13种林分类型改善土壤物理性状和增加土壤水文效应以刺槐纯林、黄栌纯林、侧柏刺槐混交林的较好，五角枫纯林、栾树纯林、臭椿纯林、黄连木纯林、侧柏黄栌混交林、侧柏五角枫混交林、侧柏栾树混交林、侧柏臭椿混交林和侧柏黄连木混交林的次之，而侧柏纯林改善土壤物理性状和增加土壤水文效应较差。13种不同林分类型林下灌草植被的盖度和灌草生物量以刺槐纯林的最大，其他阔叶树种、针阔混交林的居中，侧柏纯林的最小。对不同林分类型与对照相比减少的土壤侵蚀量进行方差分析，存在显著性差异，其中以侧柏纯林比对照地减少的土壤侵蚀量最小为52.095t hm^-2 a^-1，刺槐纯林减少的土壤侵蚀量最大为56.977t hm^-2 a^-1。不同林分类型的蓄水保土效益存在显性差异，13种林分类型的蓄水保土效益大小排序依次为刺槐纯林＞侧柏刺槐混交林＞黄栌纯林＞栾树纯林＞五角枫纯林＞侧柏黄栌混交林＞臭椿纯林＞黄连木纯林＞侧柏五角枫混交林＞侧柏栾树混交林＞侧柏臭椿混交林＞侧柏黄连木混交林＞侧柏纯林。（3）对石灰岩退化山地山坡下部6种不同林分类型经济林的土壤物理性状、土壤水文效应、土壤渗透速率、土壤侵蚀量、蓄水保土效益的研究表明：土壤总孔隙度和土壤非毛管孔隙度顺序从大到小均为：山楂林＞花椒林＞柿树林＞香椿林＞桃树林＞核桃林。密度为833株hm^-2的山楂林土壤入渗速率最快，密度为1667株hm^-2的花椒、833株hm^-2的柿树次之；香椿、桃树、核桃林地的土壤渗透速率较慢。不同林分类型与对照相比减少的土壤侵蚀量存在显著性差异，其中以核桃林比对照地减少的土壤侵蚀量最小为36.842t hm^-2 a^-1，山楂林减少的土壤侵蚀量最大为40.98t hm^-2 a^-1。不同林分类型经济林的蓄水保土效益大小排序依次为山楂林＞花椒林＞柿树林＞香椿林＞桃树林＞核桃林，且不同林分类型的蓄水保土效益存在显著性差异。（4）对石灰岩退化山地山坡下部2种经济林3个造林密度林分的土壤物理性状、土壤水文效应、土壤渗透速率、土壤侵蚀量、蓄水保土效益的研究表明：山楂林和柿树林833株·hm^-2和500株·hm^-2的林地相比，其土壤总孔隙度表现为差异性显著，密度为625株·hm^-2的林地与密度为500株·hm^-2的林地相比，土壤总孔隙度也表现出显著性差异，800株·hm^-2的山楂林和柿树林的土壤物理性状均比500株·hm^-2的要好；且对于同一密度的山楂林和柿树林而言，山楂林更好。经济林3种不同密度的土壤初始入渗速率、土壤稳定入渗速率均随着密度的减小而逐渐减小。经济林不同密度与对照相比减少的土壤侵蚀量存在显著性差异，其中以500株hm^-2的柿树林比对照地减少的土壤侵蚀量最小为37.165t hm^-2 a^-1，833株hm^-2的山楂林减少的土壤侵蚀量最大为40.98t hm^-2 a^-1。蓄水保土效益随密度减小而减小，且不同林分类型的蓄水保土效益存在显著性差异。