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摘要:林地是林业发展的根本,也是林业可持续发展的重要保障,林地资源具有不可再生性、使用连续性的特点,因此,应在营林过程中避免一些不合理的经营措施,以达到连续性。
关键词:轮伐期;整地;人工林
1 短期伐期
短轮伐期皆伐对林地土壤理化性质有重要的影响,对不同栽植代数的杉木人工林进行养分循环的比较研究,结果表明,不同栽植代数杉木林的养分循环存在差异。随栽植代数的增加,林分养分的年归还量、年吸收量及归还吸收比均呈递减趋势,表现为一代大于二代,而营养元素的周期则呈增加趋势,说明栽植代数对杉木林养分的归还量及吸收量有较大影响,多代连栽不利于杉木林地肥力的恢复。随林分年龄的增加,杉木林養分年积累量呈明显下降趋势,一代成熟林比中龄林下降14.74%,二代成熟林比中龄林下降11.86%,而杉木林养分的年归回量、年吸收量和归还吸收比则随林分年龄的增加而呈增加趋势,表现为成熟林大于中龄林,适当延长轮伐期有利于杉木林的养分归还。据报道,有人分析了皆伐对短轮伐期尾叶桉人工林林地土壤理化性质的影响,表明皆伐后土壤容重增大0.02g/cm3,土壤结构破坏率增大1.89%,最大持水量下降2.15%,总孔隙度减小2.25%,土壤养分含量普遍下降,其中土壤主要养分有机质,全氮、水解性氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾等含量分别下降13.19g/kg、0.26g/kg、1.60g/kg、1.13g/kg、5.12g/kg、0.49g/kg和3.11g/kg。大量研究表明,全树收获所引起的养分损失比只获取木材所造成的养分损失高50%,至400%。
2 整地
整地与地力关系密切,合理的整地方式能改善林地的微环境,提高土壤肥力,整地的时间方式对林分的生长有重要的影响。不同整地方式下桉树林生长量差别不大,但穴垦有利于地力维持。研究表明,展业松造林前整地可以使采伐迹地枯落物层的营养储备显著改变,强度耕作可使土壤中的氮、磷、钾、钙、镁等含量大大降低,而在未干扰的森林中和干扰很轻的人工林中,上述各元素的含量相应高出10倍。强度耕作使有机质矿化的作用加强,这是使土壤氮含量降低的主要原因。深翻土壤、改良深层土层结构是当前提高毛竹林生产力的重要手段。垦复时间和深度对垦复效果的影响很大,垦复深度羽与壮鞭数呈正相关,垦覆土层为45厘米时竹鞭段的数量最多,而垦复深度为15厘米时易产生浮鞭。垦复对土壤地力的改变是一个长期而复杂的过程,垦复对毛竹林地力的长期影响还需进一步研究。通常来说,深翻可以增加土壤团聚体和水稳定性团聚体含量,降低土壤结构破坏率,而使土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、通气度增大,有较大的涵养水源作用。但是土壤垦复会引起水土冲刷和养分流失,过分强调土壤垦复,尤其是频繁的深翻抚育,即使有一定的增产效果也是短暂的,而负面效应则是缓慢长久的。研究表明,毛竹林集约经营后土壤总有机碳、水溶性有机碳和微生物量碳明显减少,与粗放经营的毛竹林之间有显著差异,并且微生物量碳占总有机碳比例也显著降低,水溶性有机物质的分子量也明显变小。
3 施肥
长期单施氮、磷、钾肥可能对土壤养分供应造成不利的影响,长期施用生理酸性氮肥,会降低土壤的ph值,使钙、镁、钾、钠等盐基离子溶出量增加,加速土壤板结,使重金属活性增强。不合理施用氮肥还会造成土壤其他成分含量水平的异常,如氮肥施用水平过低则土壤磷素累积,土壤缓效钾释放率低;氮肥施用水平过高,土壤会缺磷,同时也阻止土壤钾的释放。长期过量施用磷肥,会引起耕层磷素累积,并且出现磷的剖面而垂向迁移。单施磷肥能提高硝化微生物的活性,使土壤中的NO3--N含量上升,加重氮流失;促使土壤中有效性锌含量显著降低,造成植物的锌缺乏。相反不施磷肥则红壤旱地作物不能利用肥料氮。单施钾肥会显著降低,未施氮土壤中无机氮的有效性。其原因一方面可能是钾对硝化作用的直接抑制作用,降低了未施氮土壤中NO3--N的含量。也可能由于钾抑制固定态缓释NH3的释放而降低NH3的有效性。过量施用氮、磷、钾肥还会造成肥料的流失,造成环境的污染。长期单施化肥,会使土壤有机质含量降低,土壤容重增大,土壤全量氮、磷、钾养分和速效氮、磷、钾养分降低。有机肥料在腐烂过程会产生有机酸,使土壤酸度增加。土壤微生物腐解凋落物时,需要吸收大量速效氮、磷,可能与树木生长争肥。
4 采伐剩余物管理
研究表明,造林前采伐剩余物的林地清理方式对地力影响极大。据报道,在采伐迹地实施火烧清理,可以损失采伐剩余物和森林死地被物总量的41%。平铺采伐剩余物能改善林地肥力,氮损失为9.1%,而火烧清理则高达28%。对两代辐射松的对比研究表明,凡是第二代早期生长良好的林分都与前一代采伐剩余物铺覆有关,平铺采伐剩余物可有效的改善土壤水分状况,增加土壤湿度,促进氮的矿物化,增加氮和其他营养的来源。对不同立地管理方式对多代经营杉木人工林生产力的影响进行研究,结果表明,收获树干和树皮、加倍采伐剩余物的处理方式,对4年生二代杉木林的生长最为有利,对降低土壤容重和提高土壤pH值的作用最大,是最佳的立地管理措施。清理树木的所有部分处理生长最慢,清除地上的所有有机质处理的杉木在1-2年生时生长较好,但对土壤肥力的维持最为不利,3年生以上杉木生长略为落后。商业性收获加炼山处理的杉木的生长比商业性收获处理的略好,但未达到差异显著的水平。采伐剩余物分解至质量残留50%需要20个月,估计分解至质量残留5%需要90个月的时间。
关键词:轮伐期;整地;人工林
1 短期伐期
短轮伐期皆伐对林地土壤理化性质有重要的影响,对不同栽植代数的杉木人工林进行养分循环的比较研究,结果表明,不同栽植代数杉木林的养分循环存在差异。随栽植代数的增加,林分养分的年归还量、年吸收量及归还吸收比均呈递减趋势,表现为一代大于二代,而营养元素的周期则呈增加趋势,说明栽植代数对杉木林养分的归还量及吸收量有较大影响,多代连栽不利于杉木林地肥力的恢复。随林分年龄的增加,杉木林養分年积累量呈明显下降趋势,一代成熟林比中龄林下降14.74%,二代成熟林比中龄林下降11.86%,而杉木林养分的年归回量、年吸收量和归还吸收比则随林分年龄的增加而呈增加趋势,表现为成熟林大于中龄林,适当延长轮伐期有利于杉木林的养分归还。据报道,有人分析了皆伐对短轮伐期尾叶桉人工林林地土壤理化性质的影响,表明皆伐后土壤容重增大0.02g/cm3,土壤结构破坏率增大1.89%,最大持水量下降2.15%,总孔隙度减小2.25%,土壤养分含量普遍下降,其中土壤主要养分有机质,全氮、水解性氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾等含量分别下降13.19g/kg、0.26g/kg、1.60g/kg、1.13g/kg、5.12g/kg、0.49g/kg和3.11g/kg。大量研究表明,全树收获所引起的养分损失比只获取木材所造成的养分损失高50%,至400%。
2 整地
整地与地力关系密切,合理的整地方式能改善林地的微环境,提高土壤肥力,整地的时间方式对林分的生长有重要的影响。不同整地方式下桉树林生长量差别不大,但穴垦有利于地力维持。研究表明,展业松造林前整地可以使采伐迹地枯落物层的营养储备显著改变,强度耕作可使土壤中的氮、磷、钾、钙、镁等含量大大降低,而在未干扰的森林中和干扰很轻的人工林中,上述各元素的含量相应高出10倍。强度耕作使有机质矿化的作用加强,这是使土壤氮含量降低的主要原因。深翻土壤、改良深层土层结构是当前提高毛竹林生产力的重要手段。垦复时间和深度对垦复效果的影响很大,垦复深度羽与壮鞭数呈正相关,垦覆土层为45厘米时竹鞭段的数量最多,而垦复深度为15厘米时易产生浮鞭。垦复对土壤地力的改变是一个长期而复杂的过程,垦复对毛竹林地力的长期影响还需进一步研究。通常来说,深翻可以增加土壤团聚体和水稳定性团聚体含量,降低土壤结构破坏率,而使土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、通气度增大,有较大的涵养水源作用。但是土壤垦复会引起水土冲刷和养分流失,过分强调土壤垦复,尤其是频繁的深翻抚育,即使有一定的增产效果也是短暂的,而负面效应则是缓慢长久的。研究表明,毛竹林集约经营后土壤总有机碳、水溶性有机碳和微生物量碳明显减少,与粗放经营的毛竹林之间有显著差异,并且微生物量碳占总有机碳比例也显著降低,水溶性有机物质的分子量也明显变小。
3 施肥
长期单施氮、磷、钾肥可能对土壤养分供应造成不利的影响,长期施用生理酸性氮肥,会降低土壤的ph值,使钙、镁、钾、钠等盐基离子溶出量增加,加速土壤板结,使重金属活性增强。不合理施用氮肥还会造成土壤其他成分含量水平的异常,如氮肥施用水平过低则土壤磷素累积,土壤缓效钾释放率低;氮肥施用水平过高,土壤会缺磷,同时也阻止土壤钾的释放。长期过量施用磷肥,会引起耕层磷素累积,并且出现磷的剖面而垂向迁移。单施磷肥能提高硝化微生物的活性,使土壤中的NO3--N含量上升,加重氮流失;促使土壤中有效性锌含量显著降低,造成植物的锌缺乏。相反不施磷肥则红壤旱地作物不能利用肥料氮。单施钾肥会显著降低,未施氮土壤中无机氮的有效性。其原因一方面可能是钾对硝化作用的直接抑制作用,降低了未施氮土壤中NO3--N的含量。也可能由于钾抑制固定态缓释NH3的释放而降低NH3的有效性。过量施用氮、磷、钾肥还会造成肥料的流失,造成环境的污染。长期单施化肥,会使土壤有机质含量降低,土壤容重增大,土壤全量氮、磷、钾养分和速效氮、磷、钾养分降低。有机肥料在腐烂过程会产生有机酸,使土壤酸度增加。土壤微生物腐解凋落物时,需要吸收大量速效氮、磷,可能与树木生长争肥。
4 采伐剩余物管理
研究表明,造林前采伐剩余物的林地清理方式对地力影响极大。据报道,在采伐迹地实施火烧清理,可以损失采伐剩余物和森林死地被物总量的41%。平铺采伐剩余物能改善林地肥力,氮损失为9.1%,而火烧清理则高达28%。对两代辐射松的对比研究表明,凡是第二代早期生长良好的林分都与前一代采伐剩余物铺覆有关,平铺采伐剩余物可有效的改善土壤水分状况,增加土壤湿度,促进氮的矿物化,增加氮和其他营养的来源。对不同立地管理方式对多代经营杉木人工林生产力的影响进行研究,结果表明,收获树干和树皮、加倍采伐剩余物的处理方式,对4年生二代杉木林的生长最为有利,对降低土壤容重和提高土壤pH值的作用最大,是最佳的立地管理措施。清理树木的所有部分处理生长最慢,清除地上的所有有机质处理的杉木在1-2年生时生长较好,但对土壤肥力的维持最为不利,3年生以上杉木生长略为落后。商业性收获加炼山处理的杉木的生长比商业性收获处理的略好,但未达到差异显著的水平。采伐剩余物分解至质量残留50%需要20个月,估计分解至质量残留5%需要90个月的时间。