發布時間：2014-06-07所屬分類：農業論文瀏覽：1次
摘 要： 論文摘要：桉樹人工林樹種種群、林相結構簡單,根系集中,對土壤水分和養分要求也集中,使一定層次土層的水分、養分消耗大,而其他層次的土壤水分和養分則不能充分利用,造成水及礦物質養分利用率低;森林生態系統種群簡單,森林生物鏈環節少,生物養分循環低,對土壤
論文摘要：桉樹人工林樹種種群、林相結構簡單,根系集中,對土壤水分和養分要求也集中,使一定層次土層的水分、養分消耗大,而其他層次的土壤水分和養分則不能充分利用,造成水及礦物質養分利用率低;森林生態系統種群簡單,森林生物鏈環節少,生物養分循環低,對土壤養分補充少。
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、適應性強、輪伐期短、木材用途廣、經營經濟效益高等優點而成為最重要的人工用材林造林樹種之一。全世界有70多個國家種植桉樹人工林,面積為2500萬hm2左右,約占全球人工林面積的1/4。我國引種桉樹已有100多年的歷史。20世紀50~60年代,廣東雷州半島開始種植桉樹人工林;20世紀80年代篩選了一些優良品種,開展了山地造林;20世紀90年代解決了無性系繁育技術,桉樹得到迅速發展。據統計資料顯示，目前全國有17個省(區)種植桉樹,總面積約300萬hm2,桉樹已成為我國南方最具活力的樹種，也是福建省建設綠色海峽西岸的主要造林樹種之一。
近年來,我國市場經濟的持續快速發展對木材需求十分旺盛、林業特產稅的取消及農業稅的逐步減少等因素促進了桉樹的迅速發展。桉樹的大面積種植,有力地推動了我國木材經濟的快速發展，但隨著大面積營造桉樹人工林,其社會效益、生態效益等問題日益受到人們關注,引起了一些爭論。本文就此做一些初步的探討。
一、桉樹人工林生態問題調查分析
1.桉樹人工林地力衰退分析
從樹種特性看,桉樹具有很強的土壤養分利用能力,可消耗較少的養分而生產較大的生物量,與很多農作物和樹木相比,其單位生物量的養分消耗只有1/2~1/10。但是因桉樹生長快,生長量大,作為紙漿材進行短輪伐期甚至超短輪伐期經營,在單位時間、單位面積上產生更多的生物量,消耗的養分也相對多些。這樣就造成桉樹人工林確實存在地力衰退的現象。
研究結果表明：桉樹人工林地力衰退的主要原因有桉樹人工林生態系統本身的脆弱性,嚴重的水土流失以及在人為因素干擾下不合理的經營。
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,然后進行整地。有的采用機耕全墾整地,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。但全墾整地造成土壤表土結構遭受破壞,在山地坡度大的地方,容易引起水土和養分流失。
1.2造林密度不合理
在立地條件差的林地,造林密度大,短期內林分消耗土壤養分多,使土層的土壤養分過度消耗。
1.3施肥技術不合理
近幾年種植的桉樹林分,有的采取掠奪式經營方式,不施追肥,僅靠土壤肥力維持生長發育所需的養分;有的施肥不及時或不能做到平衡施肥或按配方施肥。這樣，一是達不到速生豐產;二是造成土壤養分虧損失衡和地力衰退。
1.4超短輪伐期經營
由于木材市場價格看好,部分林農受眼前利益的驅動,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旺盛的階段,樹干生長形成較小,植株的枯枝落葉少,歸還土壤的養分極少。同時,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,林地損失的養分也就越多。另外,超短輪伐期經營,林地耕作頻繁,對林地土壤的結構破壞嚴重。錯誤的經營方法,林地凋落物少、植被少、表土受雨水沖刷大、水土流失嚴重,加速林地地力衰退,形成惡性循環。
1.5全樹利用
桉樹采伐利用時采取全樹利用方式,將樹枝、樹葉、樹皮、樹頭、枯枝落葉全部從林地取走,致使林地的養分回歸量越來越少,造成土壤養分收支失衡,也是桉樹人工林地力退化的原因。
1.6人工林生態脆弱
桉樹人工林樹種種群、林相結構簡單,根系集中,對土壤水分和養分要求也集中,使一定層次土層的水分、養分消耗大,而其他層次的土壤水分和養分則不能充分利用,造成水及礦物質養分利用率低;森林生態系統種群簡單,森林生物鏈環節少,生物養分循環低,對土壤養分補充少。
2.桉樹人工林水分消耗
地質學家認為桉樹消耗了過多的水分,造成地下水分下降;而林學家認為,與桉樹的速生性相比,桉樹的水分消耗是較低而不是較高，一些學者對桉樹等多個樹種的水分利用率研究結果進行換算得出,桉樹對水分的利用效率最高,生產相同生物量桉樹所消耗的水分量最少。本文從以下幾個方面對桉樹與水分的關系進行探討。
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。這是因為被阻截的水分會再次蒸發而不能進入土壤。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,造成這種現象的原因絕非是桉樹人工林本身的過錯,而主要是機耕全墾整地、枯枝落葉層被破壞等這些人為的因素。
2.3蒸騰—蒸發
桉樹生長很快,因此,一般認為用水很多，甚至被稱作“抽水機”。其實桉樹的水分利用率是比較高的，利用同樣的水分,桉樹產生的干物質比相思和合歡等屬的樹種高。
引用專家的研究數據可以得出幾個喬木水分利用效率的比較，桉樹生產1kg重量的干物質消耗的水分僅為758L,而松樹要1538L,相思要1323L的水分。這些數據充分說明了桉樹的相對耗水量少。一個造林密度適中的桉樹人工林的平均流域蒸發—蒸騰量,對于超過1200mm/a降雨類型來說,可能在1000mm/a左右;對于較干旱的地區,蒸發—蒸騰量也會減少,當降雨類型為500mm/a時,要降到450mm/a。
綜合上面的數據,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、土壤水分蒸發區別不大。當然由于桉樹的生長量大,桉樹人工林總體的耗水量并不比其他樹種少,這是事實。但是大量的研究表明，桉樹不可能成為像地質學家所說的“抽水機”。同其它林分一樣,桉樹人工林有一定的水源涵養功能。 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。一方面,土壤退化使林內原有動、植物和微生物的生活環境遭受破壞,從而導致整個生態系統的物種多樣性下降;另一方面,物種多樣性下降后,群落結構趨于簡單,系統的自我調節和保護功能減退,使林地土壤的水分和營養狀況更加惡化。
3.1林間生物多樣性減弱
國內外對桉樹林林間生物多樣性減弱問題已有不少研究報道。一般情況下,灌叢帶和木本植物群落結構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重退化,從而確定桉樹是引發灌叢帶退化的重要因素。在巴西的一些地區,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區顯著下降。近年來，我國林業學術界對桉樹人工林生物多樣性問題進行了深入分析,并取得一定研究成果。如:在廣西國有東門林場同一林區18塊4m2樣方連續6年的監測結果表明,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雜程度指數分別比第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,高強度干擾的連栽方式使某些高競爭力的物種和以種子(果實)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。對桉樹林分枯落物分解微生物的研究發現,在桉樹純林,無論是細菌、真菌還是放線菌,其種類、數量均較混交林低。
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和定殖提供了強大保證,同時也是導致桉樹人工林生態系統物種多樣性減弱的重要因素。因此,從化學角度分析桉屬植物對其人工林生態系統物種多樣性的影響已引起各國學者的關注。目前,桉屬植物化學研究主要集中于化學成分分析和生物活性測定。
在化學成分研究方面,以揮發物質和精油組成分析居多。有關專家的研究顯示:尾葉桉葉片的自然揮發物和不同濃度水抽提物對臺灣相思、大葉相思、馬占相思的幼苗生長顯示不同強度的化感抑制作用。其中,對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。
巨尾桉揮發油乳液對粉蕉枯萎病菌、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。隨著巨尾桉揮發油乳液濃度的增大,其對真菌和昆蟲的抑制作用明顯增強。
以上表明桉樹的化感作用不可避免地影響人工林生態系統的物種多樣性與群落演替。
二、 桉樹人工林生態問題的對策
了解問題的實質和根源后,才能夠徹底地解決問題。桉樹人工林的生態恢復必須采取科學的技術對策,可以從水土保持、生物多樣性保護、生產力促進等方面入手。
1.水土保持
嚴重的水土流失是引起桉樹人工林生態退化的最直接因素。因此,開展水土保持對人工林生態恢復具有舉足輕重的作用。
一是改變不合理的整地方式。機耕帶墾整地方式擾動土壤面積小,有利于人工林下植被的恢復和林地水分、養分的保持,適宜于營造桉樹人工林。
二是落實適地適樹的造林原則。在寸草不生的沙石地、裸露地、土壤養分貧瘠或土層厚度不足30 cm的地方不宜種植桉樹,而應種植一些有利于改善生態環境的植物。
三是減少林地養分的流失。保護好林下的枯枝落葉層和伐區剩余物回歸土壤是防止水土和養分流失、避免地力衰退的最有效手段。既能較好地保持地面濕潤和減少地表徑流,同時又能補充土壤養分。
2.生物多樣性保護
一是重視采用科學規范的造林方法。從生態學角度分析, 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土物種。合理種植桉樹與鄉土樹種混交林,對提高桉樹人工林的物種多樣性具有積極的指導意義。實踐證明,在華南地區，桉樹與大葉相思、馬占相思、臺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效益。
3.生產力促進
如何恢復并提高桉樹人工林林地的生產力水平,我國學者進行了積極的技術探索,并取得一定的生產經驗。
一是人工修復退化土壤。提倡采用桉樹專用肥,把基肥和追肥分開,按桉樹養分需求特點做到平衡施肥。這樣不但提高了桉樹的產量,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營和精準施肥。
二是進行良種選育,不斷培育出抗臺風、耐寒冷、抗病蟲害、耐干旱瘠薄的優良速生桉樹品系。加大桉樹科技開發投入,提高桉樹人工林單位面積產量。
三、 結語
對我國來說,急需發展高產的桉樹人工林,用較少的面積生產足夠的木材，滿足國民經濟發展的需求。為了追求最高的經濟效益,桉樹人工商品用材林的經營必然走專業化、集約化、規模化的道路,其生態問題將更加突出和被人們所關注。所以必須以可持續發展的理念,指導桉樹人工林的生產經營,制定科學合理的經營技術措施,保護生態環境。只要合理地經營,桉樹人工林必定會產生巨大的經濟效益與生態效益。
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作者簡介：黃麗萍，女 ，1975年，福建漳平人，助理工程師，森林資源資產評估與伐區設計工作。
SCISSCIAHCI
