1、1桉树人工林生态效益进展研究摘要:指出了桉树是世界著名的三大速生树种之一,在中国得到了大力推广,但随之带来了许多生态环境问题。结合桉树人工林研究的现状,探讨了桉树人工林生态效益的研究进展,总结了桉树人工生态效益,以期为广大桉树人工林工作者提供理论科学依据。 关键词:桉树;人工林;生态效益 中图分类号:S7 文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)11010502 1 引言 进入 21 世纪以来,广西桉树每年以 200 万亩(13.33 万 hm2)的速度快速发展,广西已成为我国速生桉树的重要生产基地。 “十一五”以来,广西实施南方速生丰产林工程,桉树人工林得到迅速发展,造林面积逐
2、步扩大。2010 年,广西全区桉树人工林面积达到 165 万 hm2,桉树商品林高达 30.5%;总蓄积量高达 6000 万 m3,为全部树种蓄积的 20.9%。桉树人工林面积、生长量、蓄积量继续稳居全国第一位1。近年来,国家意识到了物种多样性逐渐退化的问题,并投入了大量资金进行物种多样性保护,且制定了多项法律条规限制森林的砍伐。因此,综合国内广大林业工作者研究成果,对桉树人工林生态效益展开评述,并总结桉树人工林生态效益的作用。 2 桉树人工林生物多样性研究进展 2随着人类活动对自然生态系统影响逐渐加剧,伴随着森林的生物多样性也随之降低,国内外广大学者已将生物多样性研究作为了主要研究方向。桉树
3、是我国华南地区发展最为迅速的人工林,也是人工林发展中争议最多的树种2。近年来,我国南方主要引种种植了速生桉,种植面积逐年大范围扩大。速生桉在高速生长的过程中伴随着大量的生态问题,社会大量人员将桉树定义为“吸肥树” 、 “抽水机” ,由于桉树无性系人工林中林木生长较为平均,高度一致,且林下植被较少,可形象为“远看绿油油、近看光溜溜” ,同时桉树人工林多为抚育造林,林下物种多样性较低,经常观测到“林下不长草、林上不飞鸟” ,结合实际,将桉树人工林种植说成了“绿色沙漠” ;但许多林业工作者则表示速生桉是一种效益好的战略性林木,是造纸业的绿色黄金3。 张顺恒4对闽东南桉树人工林展开林下植被调查发现,通
4、过对桉树人工林合理经营管理可有效提升桉树人工林林下植被的生长,经松土、施肥等经营管理措施,可有效提升土壤肥力,促进林下多样性指数的提高。刘平等5针对云南西南部桉树人工林生态演替研究,发现演替的过程有助于桉树人工林林下物种多样性的提高,其中演替观测中发现草本层的物种丰富度最高,个体数也居多。邓荣艳等6对广西地区的巨尾桉人工林展开了林下植物样方调查,桉树物种的丰富度低于灌木林,但物种的 Shannon-Wiener、Pielou 均匀度相对灌木林林下物种种类提升了8.9%、27.5%;在进行草本层观测得出,Shannon-Wiener 指数(1.56)和Pielou 均匀度指数(1.89)相对灌木
5、林分下降了 12.32%和 21.83%。邓荫伟等7将林龄 10 年生的广西主要造林树种桉树、马尾松、杉木人工林3下的植被与土壤调查进行对比,桉树林内植被种类的平均值为 45.66,高于马尾松林的 20.19%,高于杉木林的 61.21%。温远光8在广西东门林场桉树人工林进行长期监测,结果表明:第 1 代林分(78 种)第 2 代(39 种) ,连栽人工林物种种类下降了一半,连片栽植对种子繁殖的木本植物影响较大。以上研究为我国南方及广西地区桉树人工林种植提供有效的理论依据,可正确指导桉树的可持续发展策略。 3 桉树人工林土壤理化性质研究进展 3.1 桉树人工林土壤物理性质研究 在桉树人工林发展
6、中,不同的立地条件对桉树人工林土壤结构造成了巨大的影响。如赵筱青9在对云南山地种植的尾叶桉人工林的土壤物理分析过程中发现,尾叶桉林相比常绿阔叶林,土壤总孔隙度下降了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%,表明了桉树人工林的种植显著降低了林地的保水和涵养水源能力。刘月秀等10对桉树人工林土壤分析得出,桉树人工林受到海拔和坡度影响显著,表层土壤的物理性质随海拔升高而降低。李国平等11研究桉树林和针阔混交林对土壤理化性质的影响认为,桉树 l代和 2 代容重与孔隙度间差异不显著。 3.2 桉树人工林土壤化学性质研究 森林土壤化学性质主要
7、分析土壤水分的变化趋势,在肥力研究中,主要探讨土壤氮的变化动态,并且会对人工林和天然林的肥力基质展开分析研究12。近年来,广大学者还探讨了生物量与土壤化学性质之间的关系,分析影响土壤化学性质的主要器官。杨繁松13曾对云南澜沧4县的桉树人工林分析研究得出,结合当地的立地条因子的限制,总结了土壤水分因素受到了该地区森林种类的限制,土壤肥力高的地区,土壤水分含量就较高;刘涛等14对桉树人工林土壤养分和化学性质的时空效应进行了研究。 土壤肥力主要作用是给森林植株提供营养物质的输送,保证林分正常的物质循环过程。土壤的养分维持林分正常生长需求的有机物、营养元素等,同时也受到环境和气候因子的限制15。国内许
8、多学者已开展了土壤肥力的研究。其中,段文军等16结合广西喀斯特和红壤地区的立地条件的限制,分析了抑制桉树人工林生长的生长环境条件,调查结果发现了喀斯特地区种植桉树对土壤养分需求不高,可在土壤比较瘠薄地区生长,但在土壤肥沃的红壤区肥力较大,同时促进桉树人工林不同层分的增长。谭宏伟17对广西红壤区不同人工林展开土壤微生物分析,其中,桉树人工林的土壤微生物种类高于广大种植阔叶树种人工林的土壤微生物,其中土壤肥力大小为:天然阔叶树种桉树马尾松。南方广泛种植的桉树林,通过对土壤施肥,来提供桉树在短时间快速生长需要的有机物质,保证林分正常的物质供给,目前运用广泛的是氮肥肥料。李睿达等18对桉树林生长季土壤
9、温室气体通量测定,结果表明:土壤N2O 排放量随着施肥措施的介入呈显著的提升,而 CO2 排放随着氮环境的增加得到提高。 4 桉树人工林生态综合评定研究进展 桉树人工林生态效益综合评定需要结合生态学、植物学、土壤学、统计学等多元化角度分析种群间的搭配关系,可有效的对特定区域植物群落的组成进行诠释,生态系统多样性主要研究内容为生物圈内不同类5型生物相互限制与相互促进的生长变化过程19。叶绍明等20根据土壤理化性质和林下物种多样性指标,采用灰色关联度法探讨不同连栽代次两者之间的相关性,结果发现在土壤物理性质方面,Shannon-Wiener多样性指数、物种丰富度与土壤总孔隙度的关联性最大。李昌荣2
10、1对21 个尾巨桉展开分析评价,结合生长特性、木材指标和林下物种形态指标,采用主成份分析方法,分析得出 DH32-28、 DH33-27 这两个无性系桉树人工林综合效益较好。 5 结语 综合桉树人工生态效益研究可见:林地随着桉树的种植生态效益随之降低,林地涵养水源和土壤肥力也随着降低,相比各地区乡土树种生态效益略差,为此,可通过结合乡土树种混交经营,可有效改善桉树人工林生态效益水平。 参考文献: 1蓝 学,韦 绪,覃德文.浅谈大数据分析在生态林业上的运用J.经济研究导刊,2015(6):5556. 2莫柳园,覃德文,邓硕坤.广西立体生态林业经营及经营模式研究:以广西国有钦廉林场为例J.经济研究
11、导刊,2015(6):6162. 3伍荣善,覃德文,杨钦潮,等.广西林下经济产业发展现状及经营模式J.绿色科技,2014(9):5154. 4张顺恒.闽东南桉树人工林生态培育机制研究D.福州:福建农林大学,2010. 5刘 平,秦 晶,刘建昌,等.桉树人工林物种多样性变化特征J.生6态学报,2011,31(8):22272235. 6邓荣艳,黄承标,何 斌,等.2 种短周期人工林的林下植物多样性与生物量研究J.广西科学院学报,2009(2):127129. 7邓荫伟,李 凤,韦 杰,等.桂林市桉树、马尾松、杉木林下植被与土壤因子调查J.广西林业科学,2010,39(3):140143. 8温远
12、光.连栽桉树人工林植物多样性与生态系统功能关系的长期实验研究D.成都:四川大学,2006. 9赵筱青,和春兰,许新惠.云南山地尾叶桉类林引种对土壤物理性质的影响J.生态环境学报,2012,21(11):18101816. 10刘月秀,李 银,曹福亮.广东桉树林土壤物理性质及其影响因子分析J.林业科技开发,2012,26(4):1318. 11李国平,张卫强,张卫华,等.桉树林和针阔混交林对土壤理化性质的影响比较J.广东农业科学,2014,41(20):6774. 12杨钦潮,方朱宗,唐 颖,等.桂南地区植物群落多样性分析J.绿色科技,2015(6):3536. 13杨繁松.桉树人工林种植对土地
13、利用格局影响研究:以云南省普洱市澜沧县为例D.昆明:云南大学,2007. 14刘 涛,杨民胜,刘德桃,等.桉树人工林土壤养分效应及其评价J.桉树科技,2007(1):3134. 15李国平,张卫强,张卫华,等.桉树林和针阔混交林对土壤理化性质的影响比较J.广东农业科学,2014,41(20):6774. 16段文军,王金叶.广西喀斯特和红壤地区桉树人工林土壤理化性7质对比研究J.生态环境学报,2013(4):595597. 17谭宏伟,杨尚东,吴 俊,等.红壤区桉树人工林与不同林分土壤微生物活性及细菌多样性的比较J.土壤学报,2014(3):575584. 18李睿达,张 凯,苏 丹,等.施氮对桉树人工林生长季土壤温室气体通量的影响J.生态学报,2015,35(18):59315939. 19杨万勤,王开运,Seppo kellom,等.生物多样性与针叶林生态系统过程的关系J.世界科技研究与发展,2003,25(5):4755. 20叶绍明,温远光,杨 梅,等.连栽桉树人工林植物多样性与土壤理化性质的关联分析J.水土保持学报,2010,24(4):246250. 21李昌荣,吴 兵,陈东林,等.尾巨桉杂种无性系多性状综合评价J.西部林业科学,2014(4):3743.