閩東南桉樹人工林生態(tài)培育機制研究.pdf

1、桉樹（Eucalyptus Spp）是世界三大速生豐產(chǎn)用材樹種之一，20世紀80年代以來在我國華南、西南、福建東南部等地區(qū)廣泛引種、大規(guī)模造林。本研究以福建省桉樹主栽地區(qū)漳州、泉州、莆田、福州、寧德市為主要研究區(qū)域范圍，以廣泛推廣種植的巨尾桉、尾巨桉、巨桉、尾葉桉等若干種桉樹種（無性系）現(xiàn)實林分為主要研究對象，針對該地區(qū)桉樹人工林培育中已經(jīng)出現(xiàn)的或可能存在的養(yǎng)分利用率低、地力衰退、植被多樣性受干擾等生態(tài)問題，從林地管理、林分結(jié)構(gòu)調(diào)整、撫

2、育及撫育間伐、土壤營養(yǎng)與養(yǎng)分補償調(diào)控機制、混交造林等方面對桉樹人工林生長、植被多樣性、土壤肥力等的作用效應(yīng)進行研究探討，通過綜合分析（經(jīng)濟效益分析、生態(tài)效益分析、持續(xù)利用分析等），提出構(gòu)建桉樹人工林生態(tài)培育優(yōu)化模式和持續(xù)經(jīng)營利用的關(guān)鍵配套技術(shù)，克服桉樹豐產(chǎn)與地力消耗問的矛盾、改善生態(tài)環(huán)境、維護地力，為閩東南桉樹人工林的可持續(xù)經(jīng)營提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)保障，實現(xiàn)最佳的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益。主要研究結(jié)果如下：
　　 1、不同林地管理及林

3、分結(jié)構(gòu)調(diào)整（林地清理、整地、造林密度、撫育施肥、間伐等）的生態(tài)效應(yīng)差異顯著：
　　 （1）不同林地清理方式的研究結(jié)果表明，采用煉山方式清理林地后，林分生產(chǎn)力降低，3年生時樹高、材積、蓄積均下降明顯；煉山后林地受到人為干擾，嚴重影響林下植被的繁育和生長，造成物種多樣性有所下降，土壤理化性狀有所惡化，直接最終導(dǎo)致林地生產(chǎn)力下降。與煉山相比，不煉山林分平均樹高、材積和蓄積量分別增加14.63％、22.16％和56.38％；林下植被種類

4、和蓋度分別比煉山的要多31.82％和9.57％；煉山后土壤密度增加4.92％、毛管持水量、田間持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度和通氣度分別與不煉山的降低了9.02％、5.53％、4.52％、25.45％、9.62％和25.00％。土壤有機質(zhì)、全N、全P、水解N、有效P、速效K分別降低了14.32％、27.45％、6.44％、33.55％、16.48％和27.83％。
　　 （2）不同整地規(guī)格、造林密度的研究結(jié)果表明，整

5、地挖穴規(guī)格對人工林林分生長量及抗風性的效應(yīng)不明顯，而造林密度對林分生長量及抗風性均有顯著或極顯著的影響；整地規(guī)格對土壤肥力、林下植被以及水源涵養(yǎng)的影響較小，但造林密度對土壤肥力、林下植被以及水源涵養(yǎng)的影響卻較大；綜合林分生長量、抗風性、土壤肥力、林下植被多樣性、水源涵養(yǎng)功能以及投資成本，在不嚴重影響生長量和抗風性的情況下，閩東南山地桉樹人工林的整地方式，未必挖大穴，因為挖大穴不但增加造林成本，而且因動土面大、穴內(nèi)土壤較松，一遇臺風反而會

6、加劇林分的風害程度（風倒木增加）。因此，閩東南沿海山地桉樹造林整地挖穴規(guī)格以小規(guī)格（30 cm×20 cm×20 cm）即可。而造林密度以1110-1320株·hm-2較為適宜，不但有利于提高產(chǎn)量、增強抗風性且有利于地力維護。
　　 （3）經(jīng)除草松土、墾覆、施肥等培育措施的桉樹林分生長量明顯高于無撫育施肥管理的林地，除草松土、墾覆、施肥等培育措施對桉樹生長影響較大。經(jīng)施肥管理，土壤肥力提高，可提供足夠的養(yǎng)分給林木和林下植被生長，

7、提高桉樹林下植被多樣性。適當?shù)膲ǜ泊胧┯欣谔岣咄寥篮亢屯寥揽障抖龋瑑H施肥管理有可能降低土壤的水分含量。適當?shù)膲ǜ泊胧雇寥廊葜刈冃。杷啥嗫?，提高土壤水分滲透速率和含水率，不會造成土壤緊實板結(jié)、土壤結(jié)構(gòu)破壞或退化。土壤容重的降低使得土壤具有良好的孔隙結(jié)構(gòu)，能夠為植被根系提供較好的通氣透水條件，可以促進林木生長。
　　 2、林地養(yǎng)分資源管理和土壤質(zhì)量控制是生態(tài)培育中的關(guān)鍵技術(shù)措施。
　　 （1）桉樹人工林養(yǎng)分生物循

8、環(huán)研究表明，桉樹人工林對N、K、Ca的需求量較大，對Mn、Fe有很強的富集能力。P的循環(huán)速率最低，僅為11.33-14.70％，其次為K元素（低于20％）；微量元素以Zn、Fe兩元素為最低，僅在15％左右。因此，施用N、P、K、Ca肥是培育速生豐產(chǎn)林不可缺少的技術(shù)措施，對長期經(jīng)營桉樹的林地，在大量補充N、P、K、Ca肥的基礎(chǔ)上，應(yīng)配施適量的Mn、Zn、Fe肥以促進生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)，促進林木高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，維護地力。
　　 （2）對

9、養(yǎng)分在林木各器官的積累分布及林分的養(yǎng)分生物循環(huán)速率研究表明，營養(yǎng)元素的積累量及分布比例，以葉為最大，其次為皮，葉、皮在生態(tài)系統(tǒng)中對養(yǎng)分平衡、地力維持有著重要的作用。林木吸收的養(yǎng)分中大部分存留在樹體內(nèi)，而僅有24.16-26.58％的養(yǎng)分由枯落物歸還于林地。因此，在采伐利用時，如實行“全樹利用”，那么約有73.42-75.84％的養(yǎng)分被輸出；如只取走桿材，損失率則下降至15-20％，這有利于林分生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)。因此，在營林生產(chǎn)和采伐利

10、用作業(yè)上，應(yīng)盡可能多地保留采伐剩余物和枯枝落葉，在采伐時將葉、枝、皮歸還林地及不煉山，有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分再循環(huán)，防止地力哀退。
　　 3.桉樹生長性狀與立地各因子問的相關(guān)性研究，揭示了影響閩東南巨桉樹人工林生長的主導(dǎo)因子是土層厚度厚、腐殖質(zhì)層厚度、土壤有機質(zhì)、坡位、土壤容重及有效磷含量。巨桉的樹高生長隨土壤有機質(zhì)、土厚、腐殖質(zhì)層厚度的增加而增高的趨勢，而胸徑生長則隨坡位下降、土壤容重降低、有效P含量的增加而有增粗的趨勢；隨

11、著海拔的升高，氣溫下降，通常對桉樹生長影響較大，但巨桉耐寒性較強，試驗地海拔在110～350 m之間，因而造成了海拔與生長量之間相關(guān)不大。但對其它耐寒性不強的桉樹品系如尾巨桉等造林應(yīng)該控制海拔高度，以避免凍害和出現(xiàn)可能產(chǎn)生的負面生態(tài)效應(yīng)。
　　 4.通過撫育間伐合理控制巨尾桉林分密度，能獲得較好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。
　　 （1）從林下植被多樣性、土壤理化性質(zhì)和林分水源涵養(yǎng)功能的角度進行對比，長周期的巨尾桉人工林以間伐密

12、度950株·hm-2的生態(tài)效應(yīng)最好。巨尾桉林分物種豐富度、均勻度和多樣性指數(shù)均表現(xiàn)出隨密度增大而降低的變化趨勢，說明保留合理的密度有利于林下植被的生長，促進桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
　　 （2）從不同密度巨尾桉林土壤養(yǎng)分含量的測定結(jié)果，可以看出，隨著保留密度的增大，2個土層厚度的土壤中各種養(yǎng)分含量均呈遞增的趨勢，在保留密度在950株·hm-2時林分的土壤養(yǎng)分達到最大，各項因子達到最佳。
　　 （3）土壤層是森林涵養(yǎng)水源

13、的主體，土層厚度0-40 cm的土壤貯水量占土壤總持水量的90％以上，不同密度林分總持水量以950株·hm-2最大，為147.1t·hm-2，700株·hm-2最小，為133.3 t·hm-2，林分間伐密度偏大或偏小都會引起林分涵養(yǎng)水源功能降低，以間伐保留密度為950株·hm-2時，水源涵養(yǎng)功能最好。
　　 5、采用混交造林是桉樹人工林生態(tài)培育有效的生物措施之一，研究結(jié)果表明：
　　 （1）混交林的生長量均有不同程度的提

14、高，生長潛力大。采用杉木與桉樹星狀混交（8:2）不論對提高桉樹還是杉木的產(chǎn)量以及地力維護都是有利的，適合作為15-20 a中長周期經(jīng)營。而作為中短周期經(jīng)營（8-12 a），采用桉樹與卷莢等速生相思混交是個很好的選擇。
　　 （2）混交林在維護地力上優(yōu)勢明顯，對桉樹人工林持續(xù)經(jīng)營及防治地力衰退意義重大。桉樹與杉木或卷莢相思混交，混交林內(nèi)枯枝落葉量多、成分復(fù)雜且養(yǎng)分含量高，明顯地改善了土壤理化性狀，提高土壤肥力。此外，桉樹與杉木或相

15、思混交，由于形成特殊的復(fù)層林分結(jié)構(gòu)，也促進了林下植被的發(fā)育，提高物種多樣性。
　　 （3）根據(jù)試驗研究和生產(chǎn)實踐，由于兩個混交樹種成熟年齡不一，杉木與桉樹混交，以培育大徑材為目標，可實行中長輪伐期經(jīng)營（15-20 a左右），但應(yīng)注意種植密度不宜太大，并應(yīng)采取翻耕、施肥等措施。巨尾桉-卷莢相思混交由于相思的生長速度會比桉樹慢，短期內(nèi)混交林的產(chǎn)量有可能不如桉樹純林，因此主伐時間應(yīng)適當延長至8-12 a，不僅能提高林分產(chǎn)量，而且促進地