杨树人工林地力衰退研究现状与进展

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1 人 工林 生产 力 的下 降 _ 3
酶活性降低 1. %, 白酶活性降低 5 %, 14 蛋 5 0 土壤蔗
糖 酶 活 性 降 低 2 . % , 氧 化 氢 酶 活 性 降 低 99 过 3 12 . %。刘福德等在 山东省莒县采用 I 9 9 一 杨研究发 6
现 , 根 系分 布 最 广 的 0 0c 就 —2 m土 层 范 围 内来 说 ,
变 , 而降低物质循环和能量流动 的效率 , 从 降低林
分 生产 力 。
23 有毒物质的累积造成林地土壤 中毒 . 各学者研究林地根际土壤时发现了许 多强化 感物质 , 它们或 由植物根系分泌产生或 由枯落物腐
此, 土壤酶活性 的下降是地力衰退 的原因之一。唐
被 认 为 是 地 力 衰退 的又 一 原 因 。 刘福 德 等 在 山东
省莒县 采用 I 9 一 杨研究 发现 : 6 随着栽 植代数 的增 加, 微生物 总量 、 细菌 、 真菌 、 放线菌数量均呈降低 趋 势 。微 生 物 总数 3 和 4 比 2 分 别 下 降 代 代 代 4 . %和 8. %, 19 7 6 4 细菌 3 6 代和4 比2 代 代分别下降 4 . %和 8. %, 16 9 6 7 真菌 3 9 代和4 比2 代 代分别下降 2 . %和 8. %, 31 2 1 5 放线菌 3 和4 比2 2 代 代 代分别下 降 4 . %和 7 . % 01 6 6 3 。唐万鹏等研究结论与刘德 2 福相似 。与第 1 代林相 比, 2 第 代林土壤真菌、 放线 菌、 细菌数量及微生物总量均 降低 , 其中放线菌减 少最少为 1. % 、 4 8 细菌减少最多为 5 . %。这说 3 63 6 明连作会使林 地微生物无论从种类还是数量上都 大幅度减少 , 这种变化将导致土壤微生态环境的改
栽 对 江汉 平 原 杨 树 人 工林 林 分 生 长 量 的影 响 时 也
22 林 地 土壤 微 生物 区系 改 变影 响土 壤 生 物 化 学 .
过 程 的平衡
许多研究 发现 , 连作会 导致土壤 微生物 在种 类 、 量 上 的改 变 , 土壤 微 生 物 在 调节 土 壤 中各 数 而 种生物化学过程动态平衡 、 土壤肥力形成过程 中都 起 着重 要 的作 用 。所 以土壤 微 生 物 区系 的变 化 ,
工 林 下 降 6 . % 。 微 量 元 素 c 、 n分 别 有 32 0 uz

3 — 9
第6 期
辽 宁 林 业 科 技
l. % 3 . %的降幅 9 5 65 7 5 】 。唐万鹏等研究发现 , 随
现: 随着栽植代数 的增加土壤各种酶 的活性逐渐下 降。第 2 代林磷酸酶活性 比第 1 代林 降低 2 %, 0 脲
各层 土壤有机质 、 速效N、 速效 P 速效 K和部分微 、 量元素含量均呈逐代下降趋势。与第 2 代人工林相 比, 3 第 代林和第 4 代人工杨树林有机质含量分别 下 降 2 . % 和 3. % , 效 N 含 量 分 别 下 降 96 3 93 速 3
潜3 号杨人工林时也得 出类似结论 , 2 第 代人工林
随着人类对木材 需求量的大 幅增长 , 天然林资 源难 以满足人类需求 , 为了保 护生态环境 , 并 就必
须大力发展人工林 。但在集约经营 的人工用材林 中, 由于林 木生长养分 的吸收以及不恰 当的营林措 施 , 成人 工 林 地力 衰 退 。这 种 情况 在 杉木 、 造 桉树 、
( 辽宁省杨树研究所 , 辽宁 盖州 15 0 ) 12 0

要: 该文介绍 了杨树人 工林地 力衰退的主要表现 : 一是林地土壤理化性质恶化 ; 二是林地养分
的匮乏 ; 三是人工林 生产力的下降。并从林地土壤酶活性下降、 林地 土壤微生物区系改变、 有毒物
质 的 累积 3 方 面对人 工林地 力衰 退 的原 因进 行 阐述 。最后 , 个 对合 理轮 作 、 交、 地施 肥及 土壤 混 林
持水性能降低 , 这将影响根系在土壤 中的伸展。同 时, 2 第 代林土壤孑 隙度 和毛管持水量分别 比第 1 L 代林减小 了0 1 . %和 6 9 土壤 团聚体粒径分布 4 . %, 8
的分形维数增大 ; 2 第 代杨树人工林土壤p H值较第
l 代有所升高, 且两者差异达到显著水平 。樊奔等 对 江苏省 4 块林地进行土壤调查发现 , 长期栽植杨
在研究地力衰退 的过程 中发现 , 土壤酶活性有
随着 经 营年 限和栽 植代 数 的增 加逐 渐下 降 的趋 势。而土壤酶在参与土壤 中各种生物化学过程和 物质循环过程 中起着重要作用。其活性 的高低不
仅可以反映土壤生物化学过程的强度和方向, 而且 还能较 客观地反映土壤碳 、 、 氮 磷的动态变化 。因
发现 : 在连载条件下 , 从第 5 9 , 2 ~ 年 第 代林无论是 胸径 、 树高 、 材积还是单株 生物量都 比第 1 代林 降
低 u。可见 , 续 的栽植 很 大 程度 上 降 低 了土 壤 的 连
生产力 。 2 人 工林 地力 衰退 机理 的研 究
21 林 地土 壤 酶活 性下 降导致 土壤养 分 循环 受 阻 .
改 良等一 系列防 治杨树 人 工林 地 力衰退 的对 策和 措施 进行 了总结 和评价 。
关 键 词 : 树人 工林 ; 力 衰退 ; 治对 策 杨 地 防
中图分 类 号 :7 21 ¥ 9 .l
文献标 识 码 : A
文章 编号 :0 11 1 (0 10.090 10 .742 1)60 3.4
2 1焦 01
辽 宁 林 业 科 技
J u na a i g o r l of Lion n Fo e ty S inc & Te h l g r sr ce e c no o y
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第 6 期
杨树人工林地力衰退研究现状与进展
李 晓宇 , 杨成超 , 彭建东
落叶松 、 杨树 等树种 中均有 出现[ 1 1 。如何 防治人工 林地力衰退 , 维持人工林 长期 生产力 问题 , 已成为
当今林 业科学研究 的热点之一 。本文对杨树人工 林地力衰退问题研究现状及防治对策作以概述 。
1 杨树 人工 林地 力 衰退 的主 要表 现
树会使林地土壤有碱化趋势 , 种植杨树 1 后林地 4a
土壤容重 比第 1 代林增加 了0 1 。土壤容重的 .% 7
l. %和4 . %, 14 6 0 8 速效 K含量分别下降3 . %和 6 16 7 3 . %, 7 6 速效 P 8 含量下降的最为严重 , 代杨树人 第4
增加 , 导致土壤变得紧实 、 透气性降低 、 表层土壤的
收稿 日期 :0 1 0 — 4 2 1- 7 0
显的影响 , 与第 1 年生林地相 比, l 1 年生 代4 第 代 0 林地 土壤 矿化 累积量 和硝 化 累积量 分别 降低 了
l% 一1 %和 1% ~ 0 ; 1 7 3 2 % 而第 2 4 代 年生林 地土
壤 则 分 别 降低 了 3 % ~ 3 9 4 %和 4 % ~4 %[o 这 5 9 1 2 ] 种 土壤 酶 活性 的下 降 将 不 同程 度 地 影 响 林 地 土 壤
现 。负 超 研 究 不 同林 龄 杨 树 人 工林 对 土 壤 微 生 态
降和林 分生产力降低 。土壤肥力下降可以用土壤
理化性质 、 养分状况等一系列指标的劣变程度来衡 量; 而林分生产力 降低则是土壤肥力下降或地力衰 退的最终体现。
11 林地 土壤 理 化 性质 恶化 .
环境影响时发现, 年生 、8 5 2 年生杨树林地 0 6 ~ 0m c 层 土壤有效磷含量分别 比无林地下降 了3. %和 25 0 2 . %; 9 9 有效铁含量分别 比无林地 降低 了3 .1 7 0 % 3 和 3 . % ; 效 锌 含 量 分 别 比 无 林 地 降 低 了 19 有 7
着连栽代数 的增加 来自百度文库 林地 中有机质 、 P K养分含 N、 、 量会逐渐降低 。与第 1 代林相 比, 2 第 代林土壤有 机质含量降低46 %; . 5 土壤全N含量下降 9 4 土 . %; 6
壤全P 和速效 P 含量分别下降 5 %和 2 8 土壤速 . %; 8 效 K含 量 下 降 7 9 ; 解 N下 降 最 多 , .% 水 6 为 1. %。微 量 元 素也 有 下 降 , 中锌 含 量 下 降 20 2 其 5 . %, 3 7 有效铜含量下降 3 . %[ 3 27 3 3 1 。可见随着人工 林连作代数的增加 , 土壤养分状况逐渐恶化。
人 工林 生 产力 下 降是地 力 衰退 的最 直 接体 现 。也是 由于 16 年在德 国发现第 2 云杉林产 89 代
量不如第 1 , 代 自此才开始 了林地土壤生产力下降
的研究 。许多学者发现杨树人工林也存在林分生 产力下降 的问题 。孙 翠玲等通过对辽宁省灯塔县 大纸房乡细沙土壤上第 1 、 2 代 第 代鲁山杨 6 年生人 工纯林研究发现 : 与第 l 代林相比, 2 第 代林平均胸 径、 平均树高分别下 降2 %与 l%m 4 1 。刘福德等研 究发现 , 随着栽植代数 的增加 , 6 杨胸径、 I9 一 树高、 材 积均呈下降趋势 , 且均达到极显著水平 。与第 2 代
连作 3 、 代杨树人工林的脲 酶 、 代 4 过氧化物酶 、 多 酚氧化酶活性都 比2 代林 地降低很多 , 其中4 代林 脲 酶 降 低 最 多 , 到 3.3 。刘 福 德 等 还 采 用 达 42 % I 杨研究苗 圃地连作育苗对土壤酶活性的影响, .0 17 结果表 明 : 随着育苗代数 的增加 , 表层土壤 中土壤 酶活性均呈下降趋势 。王良桂等研究发现 : 龄 ” 林 和连栽代次对杨树人工林 土壤 的矿质化作用有明
土壤 p H值 约比对照土壤上升 1 . 。可见杨树人工 5 林土壤理化性质有恶化的趋势 。 1 林 地 养分逐 渐 匮乏 . 2
杨树人工林地力衰退 主要表现 为土壤肥力下
随着人工林经营年 限和连作代数的增加 , 大量 营养元素将被消耗或随林木采伐转移 出林地 , 因此
林 地 养分 逐渐 匮乏 是人 工林 地力 衰退 的又一 表
中养分 的有效释放和有机质的形成 , 从而导致地力
衰退 。
林 相 比, 3 、 4 第 代 第 代人工林 平均胸径分别下 降
2. % 、3 9 ; 均 树 高 分 别 下 降 2. % 、 8 0 4. % 平 8 6 58 5 3 . % ; 4代 林 材 积 较 第 2代 林 减 少 高 达 35 第 7 7. %。房莉等研究 了连作对杨树人工林生长量 17 9 的影响 , 结果表 明: 年生林木生长量从第 3 4 代开始 出现明显下降。随栽植代数的增加 , 年生 、0 7 1 年生 林 平 均树 高 、 均胸 径 、 均材 积 生长 呈下 降趋 势 , 平 平 且7 年生林的平均树高、 平均胸径 、 平均材积生长量 受连栽 的影 响存在显著差异 。胡兴宜等研 究连
2 .8 44 %和 2 .0 65 %t 。刘 福 德等研 究 发现 , 树林 地 杨
土壤的理化性质影响着 土壤对树木 的养分供 应及各种生理活动 。科研 人员在对杨树人工林 进 行研究 时发现不 同程度 的林 地理化 性质 的恶化 。 刘福德等研究山东省莒县 I 9 . 杨人工林时发现 : 6 随 着栽植代数 的增加 , 土壤容重逐渐增大 , 代林和 4 3 代 林 的 土 壤 容 重 分 别 比 2代 林 增 加 了 1 2 、 .% 9 31 2 . %[ 2 1 。唐万鹏等 在研究 江汉平原 中嘉 8 号和 中
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