楊舉田,廖長琨
(1.廣西國有六萬林場,廣西 玉林 537000;2.廣西國有三門江林場,廣西 柳州 545006)
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桉樹人工林生態效益進展研究
楊舉田1,廖長琨2
(1.廣西國有六萬林場,廣西 玉林 537000;2.廣西國有三門江林場,廣西 柳州 545006)
摘要:指出了桉樹是世界著名的三大速生樹種之一,在中國得到了大力推廣,但隨之帶來了許多生態環境問題。結合桉樹人工林研究的現狀,探討了桉樹人工林生態效益的研究進展,總結了桉樹人工生態效益,以期為廣大桉樹人工林工作者提供理論科學依據。
關鍵詞:桉樹;人工林;生態效益
1引言
進入21世紀以來,廣西桉樹每年以200萬畝(13.33萬hm2)的速度快速發展,廣西已成為我國速生桉樹的重要生產基地。“十一五”以來,廣西實施南方速生豐產林工程,桉樹人工林得到迅速發展,造林面積逐步擴大。2010年,廣西全區桉樹人工林面積達到165萬hm2,桉樹商品林高達30.5%;總蓄積量高達6000萬m3,為全部樹種蓄積的20.9%。桉樹人工林面積、生長量、蓄積量繼續穩居全國第一位[1]。近年來,國家意識到了物種多樣性逐漸退化的問題,并投入了大量資金進行物種多樣性保護,且制定了多項法律條規限制森林的砍伐。因此,綜合國內廣大林業工作者研究成果,對桉樹人工林生態效益展開評述,并總結桉樹人工林生態效益的作用。
2桉樹人工林生物多樣性研究進展
隨著人類活動對自然生態系統影響逐漸加劇,伴隨著森林的生物多樣性也隨之降低,國內外廣大學者已將生物多樣性研究作為了主要研究方向。桉樹是我國華南地區發展最為迅速的人工林,也是人工林發展中爭議最多的樹種[2]。近年來,我國南方主要引種種植了速生桉,種植面積逐年大范圍擴大。速生桉在高速生長的過程中伴隨著大量的生態問題,社會大量人員將桉樹定義為“吸肥樹”、“抽水機”,由于桉樹無性系人工林中林木生長較為平均,高度一致,且林下植被較少,可形象為“遠看綠油油、近看光溜溜”,同時桉樹人工林多為撫育造林,林下物種多樣性較低,經常觀測到“林下不長草、林上不飛鳥”,結合實際,將桉樹人工林種植說成了“綠色沙漠”;但許多林業工作者則表示速生桉是一種效益好的戰略性林木,是造紙業的綠色黃金[3]。
張順恒[4]對閩東南桉樹人工林展開林下植被調查發現,通過對桉樹人工林合理經營管理可有效提升桉樹人工林林下植被的生長,經松土、施肥等經營管理措施,可有效提升土壤肥力,促進林下多樣性指數的提高。劉平等[5]針對云南西南部桉樹人工林生態演替研究,發現演替的過程有助于桉樹人工林林下物種多樣性的提高,其中演替觀測中發現草本層的物種豐富度最高,個體數也居多。鄧榮艷等[6]對廣西地區的巨尾桉人工林展開了林下植物樣方調查,桉樹物種的豐富度低于灌木林,但物種的Shannon-Wiener、Pielou均勻度相對灌木林林下物種種類提升了8.9%、27.5%;在進行草本層觀測得出,Shannon-Wiener指數(1.56)和Pielou均勻度指數(1.89)相對灌木林分下降了12.32%和21.83%。鄧蔭偉等[7]將林齡10年生的廣西主要造林樹種桉樹、馬尾松、杉木人工林下的植被與土壤調查進行對比,桉樹林內植被種類的平均值為45.66,高于馬尾松林的20.19%,高于杉木林的 61.21%。溫遠光[8]在廣西東門林場桉樹人工林進行長期監測,結果表明:第1代林分(78種)>第2代(39種),連栽人工林物種種類下降了一半,連片栽植對種子繁殖的木本植物影響較大。以上研究為我國南方及廣西地區桉樹人工林種植提供有效的理論依據,可正確指導桉樹的可持續發展策略。
3桉樹人工林土壤理化性質研究進展
3.1桉樹人工林土壤物理性質研究
在桉樹人工林發展中,不同的立地條件對桉樹人工林土壤結構造成了巨大的影響。如趙筱青[9]在對云南山地種植的尾葉桉人工林的土壤物理分析過程中發現,尾葉桉林相比常綠闊葉林,土壤總孔隙度下降了6.77%,毛管孔隙度下降了11.96%,土壤含水量下降了10.98%,土壤容重增加了10.14%,表明了桉樹人工林的種植顯著降低了林地的保水和涵養水源能力。劉月秀等[10]對桉樹人工林土壤分析得出,桉樹人工林受到海拔和坡度影響顯著,表層土壤的物理性質隨海拔升高而降低。李國平等[11]研究桉樹林和針闊混交林對土壤理化性質的影響認為,桉樹l代和2代容重與孔隙度間差異不顯著。
3.2桉樹人工林土壤化學性質研究
森林土壤化學性質主要分析土壤水分的變化趨勢,在肥力研究中,主要探討土壤氮的變化動態,并且會對人工林和天然林的肥力基質展開分析研究[12]。近年來,廣大學者還探討了生物量與土壤化學性質之間的關系,分析影響土壤化學性質的主要器官。楊繁松[13]曾對云南瀾滄縣的桉樹人工林分析研究得出,結合當地的立地條因子的限制,總結了土壤水分因素受到了該地區森林種類的限制,土壤肥力高的地區,土壤水分含量就較高;劉濤等[14]對桉樹人工林土壤養分和化學性質的時空效應進行了研究。
土壤肥力主要作用是給森林植株提供營養物質的輸送,保證林分正常的物質循環過程。土壤的養分維持林分正常生長需求的有機物、營養元素等,同時也受到環境和氣候因子的限制[15]。國內許多學者已開展了土壤肥力的研究。其中,段文軍等[16]結合廣西喀斯特和紅壤地區的立地條件的限制,分析了抑制桉樹人工林生長的生長環境條件,調查結果發現了喀斯特地區種植桉樹對土壤養分需求不高,可在土壤比較瘠薄地區生長,但在土壤肥沃的紅壤區肥力較大,同時促進桉樹人工林不同層分的增長。譚宏偉[17]對廣西紅壤區不同人工林展開土壤微生物分析,其中,桉樹人工林的土壤微生物種類高于廣大種植闊葉樹種人工林的土壤微生物,其中土壤肥力大小為:天然闊葉樹種>桉樹>馬尾松。南方廣泛種植的桉樹林,通過對土壤施肥,來提供桉樹在短時間快速生長需要的有機物質,保證林分正常的物質供給,目前運用廣泛的是氮肥肥料。李睿達等[18]對桉樹林生長季土壤溫室氣體通量測定,結果表明:土壤N2O排放量隨著施肥措施的介入呈顯著的提升,而CO2排放隨著氮環境的增加得到提高。
4桉樹人工林生態綜合評定研究進展
桉樹人工林生態效益綜合評定需要結合生態學、植物學、土壤學、統計學等多元化角度分析種群間的搭配關系,可有效的對特定區域植物群落的組成進行詮釋,生態系統多樣性主要研究內容為生物圈內不同類型生物相互限制與相互促進的生長變化過程[19]。葉紹明等[20]根據土壤理化性質和林下物種多樣性指標,采用灰色關聯度法探討不同連栽代次兩者之間的相關性,結果發現在土壤物理性質方面,Shannon-Wiener多樣性指數、物種豐富度與土壤總孔隙度的關聯性最大。李昌榮[21]對21個尾巨桉展開分析評價,結合生長特性、木材指標和林下物種形態指標,采用主成份分析方法,分析得出DH32-28、 DH33-27這兩個無性系桉樹人工林綜合效益較好。
5結語
綜合桉樹人工生態效益研究可見:林地隨著桉樹的種植生態效益隨之降低,林地涵養水源和土壤肥力也隨著降低,相比各地區鄉土樹種生態效益略差,為此,可通過結合鄉土樹種混交經營,可有效改善桉樹人工林生態效益水平。
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收稿日期:2016-04-25
作者簡介:楊舉田(1987—),男,助理工程師,主要從事營林生產方面研究。
中圖分類號:S7
文獻標識碼:A
文章編號:1674-9944(2016)11-0105-02