發(fā)布時(shí)間：2014-06-07所屬分類：農(nóng)業(yè)論文瀏覽：1次
摘 要： 論文摘要：桉樹人工林樹種種群、林相結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,根系集中,對(duì)土壤水分和養(yǎng)分要求也集中,使一定層次土層的水分、養(yǎng)分消耗大,而其他層次的土壤水分和養(yǎng)分則不能充分利用,造成水及礦物質(zhì)養(yǎng)分利用率低;森林生態(tài)系統(tǒng)種群簡(jiǎn)單,森林生物鏈環(huán)節(jié)少,生物養(yǎng)分循環(huán)低,對(duì)土壤
論文摘要：桉樹人工林樹種種群、林相結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,根系集中,對(duì)土壤水分和養(yǎng)分要求也集中,使一定層次土層的水分、養(yǎng)分消耗大,而其他層次的土壤水分和養(yǎng)分則不能充分利用,造成水及礦物質(zhì)養(yǎng)分利用率低;森林生態(tài)系統(tǒng)種群簡(jiǎn)單,森林生物鏈環(huán)節(jié)少,生物養(yǎng)分循環(huán)低,對(duì)土壤養(yǎng)分補(bǔ)充少。
引言
桉樹是桃金娘科(Myrtaceae)桉樹屬(Euca-lyptus)的總稱, 天然分布于大洋洲,種類包括變種、亞種約945種,為世界四大速生樹種之一。其具有速生、適應(yīng)性強(qiáng)、輪伐期短、木材用途廣、經(jīng)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)而成為最重要的人工用材林造林樹種之一。全世界有70多個(gè)國(guó)家種植桉樹人工林,面積為2500萬hm2左右,約占全球人工林面積的1/4。我國(guó)引種桉樹已有100多年的歷史。20世紀(jì)50~60年代,廣東雷州半島開始種植桉樹人工林;20世紀(jì)80年代篩選了一些優(yōu)良品種,開展了山地造林;20世紀(jì)90年代解決了無性系繁育技術(shù),桉樹得到迅速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，目前全國(guó)有17個(gè)省(區(qū))種植桉樹,總面積約300萬hm2,桉樹已成為我國(guó)南方最具活力的樹種，也是福建省建設(shè)綠色海峽西岸的主要造林樹種之一。
近年來,我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展對(duì)木材需求十分旺盛、林業(yè)特產(chǎn)稅的取消及農(nóng)業(yè)稅的逐步減少等因素促進(jìn)了桉樹的迅速發(fā)展。桉樹的大面積種植,有力地推動(dòng)了我國(guó)木材經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，但隨著大面積營(yíng)造桉樹人工林,其社會(huì)效益、生態(tài)效益等問題日益受到人們關(guān)注,引起了一些爭(zhēng)論。本文就此做一些初步的探討。
一、桉樹人工林生態(tài)問題調(diào)查分析
1.桉樹人工林地力衰退分析
從樹種特性看,桉樹具有很強(qiáng)的土壤養(yǎng)分利用能力,可消耗較少的養(yǎng)分而生產(chǎn)較大的生物量,與很多農(nóng)作物和樹木相比,其單位生物量的養(yǎng)分消耗只有1/2~1/10。但是因桉樹生長(zhǎng)快,生長(zhǎng)量大,作為紙漿材進(jìn)行短輪伐期甚至超短輪伐期經(jīng)營(yíng),在單位時(shí)間、單位面積上產(chǎn)生更多的生物量,消耗的養(yǎng)分也相對(duì)多些。這樣就造成桉樹人工林確實(shí)存在地力衰退的現(xiàn)象。
研究結(jié)果表明：桉樹人工林地力衰退的主要原因有桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)本身的脆弱性,嚴(yán)重的水土流失以及在人為因素干擾下不合理的經(jīng)營(yíng)。
1.1耕作方式不合理
桉樹種植大部分采用煉山的方式清理林地,然后進(jìn)行整地。有的采用機(jī)耕全墾整地,可比較徹底地去除雜草雜灌,又可疏松土壤,有利于桉樹幼林的早期生長(zhǎng)。但全墾整地造成土壤表土結(jié)構(gòu)遭受破壞,在山地坡度大的地方,容易引起水土和養(yǎng)分流失。
1.2造林密度不合理
在立地條件差的林地,造林密度大,短期內(nèi)林分消耗土壤養(yǎng)分多,使土層的土壤養(yǎng)分過度消耗。
1.3施肥技術(shù)不合理
近幾年種植的桉樹林分,有的采取掠奪式經(jīng)營(yíng)方式,不施追肥,僅靠土壤肥力維持生長(zhǎng)發(fā)育所需的養(yǎng)分;有的施肥不及時(shí)或不能做到平衡施肥或按配方施肥。這樣，一是達(dá)不到速生豐產(chǎn);二是造成土壤養(yǎng)分虧損失衡和地力衰退。
1.4超短輪伐期經(jīng)營(yíng)
由于木材市場(chǎng)價(jià)格看好,部分林農(nóng)受眼前利益的驅(qū)動(dòng),有的桉樹3~4年生左右就被砍伐利用。1~3年生桉樹是植株枝葉器官生長(zhǎng)旺盛的階段,樹干生長(zhǎng)形成較小,植株的枯枝落葉少,歸還土壤的養(yǎng)分極少。同時(shí),林齡越小,主干占整株立木生物量越小,即木材利用率低;林齡越小,胸徑越小,采伐剩余物越多,在采伐剩余物沒有回歸林地的情況下,林地?fù)p失的養(yǎng)分也就越多。另外,超短輪伐期經(jīng)營(yíng),林地耕作頻繁,對(duì)林地土壤的結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重。錯(cuò)誤的經(jīng)營(yíng)方法,林地凋落物少、植被少、表土受雨水沖刷大、水土流失嚴(yán)重,加速林地地力衰退,形成惡性循環(huán)。
1.5全樹利用
桉樹采伐利用時(shí)采取全樹利用方式,將樹枝、樹葉、樹皮、樹頭、枯枝落葉全部從林地取走,致使林地的養(yǎng)分回歸量越來越少,造成土壤養(yǎng)分收支失衡,也是桉樹人工林地力退化的原因。
1.6人工林生態(tài)脆弱
桉樹人工林樹種種群、林相結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,根系集中,對(duì)土壤水分和養(yǎng)分要求也集中,使一定層次土層的水分、養(yǎng)分消耗大,而其他層次的土壤水分和養(yǎng)分則不能充分利用,造成水及礦物質(zhì)養(yǎng)分利用率低;森林生態(tài)系統(tǒng)種群簡(jiǎn)單,森林生物鏈環(huán)節(jié)少,生物養(yǎng)分循環(huán)低,對(duì)土壤養(yǎng)分補(bǔ)充少。
2.桉樹人工林水分消耗
地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為桉樹消耗了過多的水分,造成地下水分下降;而林學(xué)家認(rèn)為,與桉樹的速生性相比,桉樹的水分消耗是較低而不是較高，一些學(xué)者對(duì)桉樹等多個(gè)樹種的水分利用率研究結(jié)果進(jìn)行換算得出,桉樹對(duì)水分的利用效率最高,生產(chǎn)相同生物量桉樹所消耗的水分量最少。本文從以下幾個(gè)方面對(duì)桉樹與水分的關(guān)系進(jìn)行探討。
2.1桉樹人工林水分截留作用
在任何森林中,阻截作用是水分的最重要耗損。這是因?yàn)楸蛔杞氐乃謺?huì)再次蒸發(fā)而不能進(jìn)入土壤。一般來說,桉樹阻截10~20%的降雨量,比松樹和相思等樹種要少，這可以從桉樹的樹冠比較小得到合理解釋。
2.2地表徑流
地表徑流的數(shù)量取決于有無枯枝落葉和地面植被,并且與氣候有很大的關(guān)系。一般來說,桉樹人工林的徑流要比草地和低矮的灌叢植被要大;與其他闊葉樹種比較,并無顯著差異。但是目前桉樹人工林的地表徑流偏大,造成這種現(xiàn)象的原因絕非是桉樹人工林本身的過錯(cuò),而主要是機(jī)耕全墾整地、枯枝落葉層被破壞等這些人為的因素。
2.3蒸騰—蒸發(fā)
桉樹生長(zhǎng)很快,因此,一般認(rèn)為用水很多，甚至被稱作“抽水機(jī)”。其實(shí)桉樹的水分利用率是比較高的，利用同樣的水分,桉樹產(chǎn)生的干物質(zhì)比相思和合歡等屬的樹種高。
引用專家的研究數(shù)據(jù)可以得出幾個(gè)喬木水分利用效率的比較，桉樹生產(chǎn)1kg重量的干物質(zhì)消耗的水分僅為758L,而松樹要1538L,相思要1323L的水分。這些數(shù)據(jù)充分說明了桉樹的相對(duì)耗水量少。一個(gè)造林密度適中的桉樹人工林的平均流域蒸發(fā)—蒸騰量,對(duì)于超過1200mm/a降雨類型來說,可能在1000mm/a左右;對(duì)于較干旱的地區(qū),蒸發(fā)—蒸騰量也會(huì)減少,當(dāng)降雨類型為500mm/a時(shí),要降到450mm/a。
綜合上面的數(shù)據(jù),可以看出桉樹同其它造林樹種(松樹、相思)相比,植被蒸騰和截流、土壤水分蒸發(fā)區(qū)別不大。當(dāng)然由于桉樹的生長(zhǎng)量大,桉樹人工林總體的耗水量并不比其他樹種少,這是事實(shí)。但是大量的研究表明，桉樹不可能成為像地質(zhì)學(xué)家所說的“抽水機(jī)”。同其它林分一樣,桉樹人工林有一定的水源涵養(yǎng)功能。 3.桉樹人工林生物多樣性減弱
桉樹人工林的生物多樣性下降與立地土壤退化密切相關(guān)。一方面,土壤退化使林內(nèi)原有動(dòng)、植物和微生物的生活環(huán)境遭受破壞,從而導(dǎo)致整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性下降;另一方面,物種多樣性下降后,群落結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)單,系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和保護(hù)功能減退,使林地土壤的水分和營(yíng)養(yǎng)狀況更加惡化。
3.1林間生物多樣性減弱
國(guó)內(nèi)外對(duì)桉樹林林間生物多樣性減弱問題已有不少研究報(bào)道。一般情況下,灌叢帶和木本植物群落結(jié)構(gòu)的植物多樣性保持原有的較高水平,但灌叢帶在桉樹人工林種植后嚴(yán)重退化,從而確定桉樹是引發(fā)灌叢帶退化的重要因素。在巴西的一些地區(qū),由于桉樹林下植被稀少,林間鳥類的多樣性和豐富度較森林保護(hù)區(qū)顯著下降。近年來，我國(guó)林業(yè)學(xué)術(shù)界對(duì)桉樹人工林生物多樣性問題進(jìn)行了深入分析,并取得一定研究成果。如:在廣西國(guó)有東門林場(chǎng)同一林區(qū)18塊4m2樣方連續(xù)6年的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,第2代桉樹林植物多樣性比第1代減少50%,物種豐富度和群落復(fù)雜程度指數(shù)分別比第1代減少39.39%、17.76%。
桉樹人工林維持物種多樣性的高低取決于初始植物繁殖體組成的豐富程度,高強(qiáng)度干擾的連栽方式使某些高競(jìng)爭(zhēng)力的物種和以種子(果實(shí))傳播的物種喪失,造成下一代林地初始植物繁殖體組成多樣性的降低,從而使桉樹連栽林地的物種多樣性逐漸下降。對(duì)桉樹林分枯落物分解微生物的研究發(fā)現(xiàn),在桉樹純林,無論是細(xì)菌、真菌還是放線菌,其種類、數(shù)量均較混交林低。
3.2生物多樣性減弱的成因
作為一種外來樹種,桉樹的化感作用為其在新生境的生長(zhǎng)和定殖提供了強(qiáng)大保證,同時(shí)也是導(dǎo)致桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性減弱的重要因素。因此,從化學(xué)角度分析桉屬植物對(duì)其人工林生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性的影響已引起各國(guó)學(xué)者的關(guān)注。目前,桉屬植物化學(xué)研究主要集中于化學(xué)成分分析和生物活性測(cè)定。
在化學(xué)成分研究方面,以揮發(fā)物質(zhì)和精油組成分析居多。有關(guān)專家的研究顯示:尾葉桉葉片的自然揮發(fā)物和不同濃度水抽提物對(duì)臺(tái)灣相思、大葉相思、馬占相思的幼苗生長(zhǎng)顯示不同強(qiáng)度的化感抑制作用。其中,對(duì)大葉相思的抑制作用最不顯著,從而建議將其作為尾葉桉的理想伴生樹種。
巨尾桉揮發(fā)油乳液對(duì)粉蕉枯萎病菌、水稻稻瘟菌、香蕉膠胞炭疽菌、胡椒疫霉病菌等病原真菌和斜紋夜蛾、棉鈴蟲等有害昆蟲均顯示化感抑制作用。隨著巨尾桉揮發(fā)油乳液濃度的增大,其對(duì)真菌和昆蟲的抑制作用明顯增強(qiáng)。
以上表明桉樹的化感作用不可避免地影響人工林生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性與群落演替。
二、 桉樹人工林生態(tài)問題的對(duì)策
了解問題的實(shí)質(zhì)和根源后,才能夠徹底地解決問題。桉樹人工林的生態(tài)恢復(fù)必須采取科學(xué)的技術(shù)對(duì)策,可以從水土保持、生物多樣性保護(hù)、生產(chǎn)力促進(jìn)等方面入手。
1.水土保持
嚴(yán)重的水土流失是引起桉樹人工林生態(tài)退化的最直接因素。因此,開展水土保持對(duì)人工林生態(tài)恢復(fù)具有舉足輕重的作用。
一是改變不合理的整地方式。機(jī)耕帶墾整地方式擾動(dòng)土壤面積小,有利于人工林下植被的恢復(fù)和林地水分、養(yǎng)分的保持,適宜于營(yíng)造桉樹人工林。
二是落實(shí)適地適樹的造林原則。在寸草不生的沙石地、裸露地、土壤養(yǎng)分貧瘠或土層厚度不足30 cm的地方不宜種植桉樹,而應(yīng)種植一些有利于改善生態(tài)環(huán)境的植物。
三是減少林地養(yǎng)分的流失。保護(hù)好林下的枯枝落葉層和伐區(qū)剩余物回歸土壤是防止水土和養(yǎng)分流失、避免地力衰退的最有效手段。既能較好地保持地面濕潤(rùn)和減少地表徑流,同時(shí)又能補(bǔ)充土壤養(yǎng)分。
2.生物多樣性保護(hù)
一是重視采用科學(xué)規(guī)范的造林方法。從生態(tài)學(xué)角度分析, 桉樹人工林造林初植密度以1200~1650株·hm2為宜,穴位采用寬行窄株的方式。
二是合理配置桉樹與鄉(xiāng)土物種。合理種植桉樹與鄉(xiāng)土樹種混交林,對(duì)提高桉樹人工林的物種多樣性具有積極的指導(dǎo)意義。實(shí)踐證明,在華南地區(qū)，桉樹與大葉相思、馬占相思、臺(tái)灣相思混交取得成功,在云南桉樹與黑荊混交也收到較好的生態(tài)效益。
3.生產(chǎn)力促進(jìn)
如何恢復(fù)并提高桉樹人工林林地的生產(chǎn)力水平,我國(guó)學(xué)者進(jìn)行了積極的技術(shù)探索,并取得一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。
一是人工修復(fù)退化土壤。提倡采用桉樹專用肥,把基肥和追肥分開,按桉樹養(yǎng)分需求特點(diǎn)做到平衡施肥。這樣不但提高了桉樹的產(chǎn)量,也在一定程度上保持和提高了土壤肥力,保證桉樹人工林的集約經(jīng)營(yíng)和精準(zhǔn)施肥。
二是進(jìn)行良種選育,不斷培育出抗臺(tái)風(fēng)、耐寒冷、抗病蟲害、耐干旱瘠薄的優(yōu)良速生桉樹品系。加大桉樹科技開發(fā)投入,提高桉樹人工林單位面積產(chǎn)量。
三、 結(jié)語
對(duì)我國(guó)來說,急需發(fā)展高產(chǎn)的桉樹人工林,用較少的面積生產(chǎn)足夠的木材，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。為了追求最高的經(jīng)濟(jì)效益,桉樹人工商品用材林的經(jīng)營(yíng)必然走專業(yè)化、集約化、規(guī)�；牡缆�,其生態(tài)問題將更加突出和被人們所關(guān)注。所以必須以可持續(xù)發(fā)展的理念,指導(dǎo)桉樹人工林的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng),制定科學(xué)合理的經(jīng)營(yíng)技術(shù)措施,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。只要合理地經(jīng)營(yíng),桉樹人工林必定會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益。
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作者簡(jiǎn)介：黃麗萍，女 ，1975年，福建漳平人，助理工程師，森林資源資產(chǎn)評(píng)估與伐區(qū)設(shè)計(jì)工作。
