人工林地力衰退机理及其防止对策

󰀁问题探讨

人工林地力衰退机理及其防止对策

崔国发

(黑龙江省林科院林业所,哈尔滨150040)

摘要 本文分析了导致人工林地力衰退的因素,主要有:自然地理环境和生态系

统固有的脆弱性;人工林植物群落的结构简单导致功能降低;土壤动物和微生物

区系演变;土壤理化性质和生化特性变化;人工林对营养物质的消耗;营林生产

活动的干扰等。并提出了防止人工林地力衰退的对策。

关键词 人工林 地力衰退 机理 土壤肥力 防止对策

人工林地力衰退问题是营林科学研究的热点。防止人工林地力衰退,维持人工林长期生产力,引起了很多国家林学家们的关注,被认为是今后的重点研究课题(沈国舫,1991)。

J.Evans(1990)认为,地力衰退并不是林业上的特殊问题,在农业、林业和园艺3个植物栽

培领域中,这个问题的性质虽然不同,但实质上是一致的。这个“实质”问题就是人类生产

活动干扰了土壤形成和熟化过程,影响或改变了进展方向。在农业上,要维持作物每年达

到一定的产量水平,一般采取选用优良品种、施肥、病虫害防治和换茬等措施。在林业上,

由于研究人员所处自然地理条件的限制、所研究的人工林生态系统差异,以及考虑问题的

出发点不同,研究内容存在很大差异,由此得出结论也不尽一致,从而提出的防止措施和恢复途径也不相同。

1 人工林地力衰退机理

人工林地力衰退实质上就是在人工培育过程中,人类生产活动影响或改变了成土过

程的方向和土壤熟化的进程,从而破坏了土壤的生态性质,导致林木对土壤生态的需求与

发生变化的土壤生态性质之间产生差异。其表现就是人工林下的土壤肥力下降,林分生产力降低。导致人工林地力衰退的原因,概括起来,有如下几方面。

1.1 自然地理环境和生态系统固有的脆弱性

热带和亚热带地区的人工林比温带和寒温带地区的人工林容易发生地力衰退。热带

森林,特别是寡营养森林,营养物质集中在植被中,如果森林被采伐,植被受到破坏,营养

物质的恢复是很难的,需要漫长的过程。在北方森林中,特别是在富营养的森林中,土壤保1996 世 界 林 业 研 究 WORLDFORESTRYRESEARCH No.5󰀁收稿日期:1995-09-10。持着大部分营养物质,在北方针叶林中,地表以上的有机物约有70%存在于枯枝落叶层

中,而在热带森林中,枯枝落叶层中的有机质仅为6%[1]。由于生物循环的特点不同,决定

了营养元素在森林生态系统中的分配,从而决定了森林采伐利用带走的营养元素的数量,

以及对土壤库养分的消耗。在热带条件下,岩石矿物风化强烈,尤其是化学风化作用,原生矿物绝大部分被分解,

产生大量次生粘土矿物。二层矿物中的高岭石就是在强烈风化作用下的产物,主要分布在

我国热带、亚热带地区的土壤中。高岭石的阳离子交换量最小,为6mg当量/100g±。因此,粘土矿物以高岭石为主的土壤,其保肥性能和供肥能力较低。土壤肥力主要依靠生物

循环的快速率来维持,土壤库养分积累小于植物库。因此,热带地区的土壤具有固有的生

态脆弱性。同时,热带地区土壤中的腐殖质中,富里酸含量大于胡敏酸。富里酸易溶于水,

并呈强酸性,对岩石矿物具有强烈的溶解作用,并且富里酸的各价离子盐均能溶于水,因此在雨量较多的热带和亚热带地区,土壤的腐殖质和养分容易随土壤径流而流失。这是热

带和亚热带土壤肥力易于下降的主要原因之一。Lumdgrem也认为,在湿润和半湿润的热

带地区的红壤和其他肥力差的土壤上,如果没有特殊的土壤管理措施,把天然林改变成速生的、短周期的人工林,将不可避免地造成土壤退化。

我国北方比较干旱地区的土壤中粘土矿物主要是蒙脱石和伊利石,伊利石和蒙脱石

的阳离子代换量较高,其阳离子代换量分别为每百克土30mg当量和/100mg当量,远远

大于高岭石的代换量。因此,富含伊利石和蒙脱石的土壤具有较高的保肥性能。辽宁省干旱地区的棕壤,其表土的阳离子代换量为28.16mg当量/100g±;黑龙江省东部山地的暗

棕壤的表层土代换量为38mg当量/100g±;内蒙古暗栗钙土的代换量高达91mg当量/

100g±。而南方红壤的代换量一般只有3~10mg当量/100g±[2]。在东北地区的森林土壤中,凋落物一般分解较慢,分解形成的腐殖质中以胡敏酸为主,胡敏酸的二价和三价离子

盐不易溶于水,因此主要沉淀于表层的土壤中,土壤的腐殖质含量较高,因此,土壤不仅具

有较高的保肥和供肥能力,而且具有较大的缓冲性能,人工林地力衰退的现象不明显。

1.2 人工林植物群落的结构简单导致功能降低人工林的林分是以培育的目的树种为绝对优势种群组成的植物群落,培育树种的生

物和生态特性决定了人工林生态系统的物质循环和能量流动。在培育的树种中,针叶树占

较大比例,国外发展面积较大的针叶树有辐射松、火炬松、湿地松、花旗松、欧洲云杉、落叶

松等;国内培育面积最大的树种是杉木和落叶松,同时还引种栽培了一些国外松,如火炬松、湿地松、加勒比松等。大量研究资料表明,针叶树的凋落物不易分解,从而导致营养元

素的生物循环不畅。

在稳定的顶极群落中,虽然针叶树占有不同程度的优势,但却有不同数量的阔叶树及灌木和草本植物伴生。结构简单的人工林生态系统,特别是纯针叶单层林,由于组成树种

生态习性、生态位、吸收特性,与外界物质和能量的交换特性高度一致,造成系统的多样性

下降,缓冲能力弱,反馈调节系统的构成简单,导致某些生态因子的强度持续增强或减弱。

生态环境变化的单向累积,引起生态系统失去相对平衡的地位。林下灌木和草本植物增加了植物群落组成的多样性。尽管它们的生物量占整个植物群落生物量的比例较小,但是不

同的植物具有不同的吸收特性,占据着各自的生态位,从而增加了系统的缓冲性能,阻滞生态因子单向加强或减弱。同时,伴生的阔叶树,以及林下灌木和草本植物一般都是“乡居62 世 界 林 业 研 究 WORLDFORESTRYRESEARCH植物”,在漫长的土壤形成和植物群落演替过程中,其对土壤的生态需求与土壤的生态性

质形成相对一致性。在成熟土壤的熟化过程中,“乡居植物”仍然维护着土壤形成的进展方

向与过程。

在人工林的营造过程中,阔叶树和灌木基本上被清除。同时,当林分郁闭后,培育树种成为绝对优势种群,林下植物难以生存,形成了单层结构,俗称“清膛林”,林分植物群落结

构的变化引起了物质循环等功能的降低,尤其是针叶树的凋落物几乎每年全部分解完毕,

即使在寒温带地区也是如此。针叶树的凋落物则分解较慢,并且养分含量较低,杉木人工林的凋落物当年分解量不到50%[4],在寒冷地区,落叶松的针叶分解速率更慢,一般为

20%~30%,针叶人工林的林木吸收了土壤中的速效养分,在养分归还土壤的过程中,有

相当长的时间处于难利用状态,从而影响到林木的正常生长。营养元素生物循环的阻滞影

响了土壤的熟化过程,从而对土壤肥力性状产生不良影响。1.3 土壤动物和微生物区系演变

人工林的特殊群落结构形成了独特的林下生态环境。杉木、落叶松人工林郁闭后,林

分郁闭度近1.0。林下光照不足,温度较低,形成了相对封闭的小气候,造成土壤动物和微生物种类和数量的减少,从而影响了凋落物的分解速率。由于乔木和灌木凋落物组成、贮

量以及根系分泌物的不同,导致不同林分土壤微生物组成和数量的差异。在松阔混交林凋

落物分解过程中,细菌起重要作用,在针叶林的土壤中,真菌在参与难分解的针叶转化过

程中起着较大作用;在相同条件下,松阔混交林土壤中有机残体分解速度比杉木林快;土壤微生物是生态系统中的分解者,在物质循环过程中起着关键性作用。土壤微生物组成和

数量的变化影响到营养元素循环中的凋落物分解环节的过程,从而对营养元素生物循环

产生深刻影响。有关人工林对土壤动物区系的影响的资料较少。许文力等(1991)研究了炼山对土壤动物种群、密度、生物量的影响,结果表明炼山使土壤动物密度显著减少,土壤

动物的活动不仅促进了凋落物的分解,而且改善了土壤的物理性质,因此土壤动物的减少

对土壤肥力产生不利影响。

1.4 土壤理化性质和生化特性变化土壤的理化性质是土壤肥力的环境因素,影响着土壤对林木养分的供应。土壤的生物

化学特性不仅影响到土壤营养元素的转化,而且直接对林木的生长产生影响。

人工林的林木一般为均匀分布,并且林分的密度较大,尤其短周期工业人工林。在林

木的生长过程中,根系的生长对土体产生挤压,从而改变了土体的容重、紧实度及孔隙度等物理性质。营林生产活动,比如机械采运,也会造成土壤板结。土壤容重的大小反映出

土壤透水性、透气性和根系的生长阻力状况。单位土壤容积中的根量随容重的增加而减

少。同时,容重的大小影响细根的分布深度和均匀性,从而影响林木对水分和养分的吸收,进而影响林木的生长,容重与年平均高生长量呈负相关。容重在1.10g/cm3以下的,最适

宜杉木生长;1.10~1.25g/cm3林木生长一般;超过1.30g/cm3时,杉木生长较差,当容重

达到1.5g/cm3,植物根系已难伸入,1.6~1.70g/cm3是根系穿透的临界点,有的粘土在

容重1.58g/cm3时就不能穿人任何植物的根系了[4]。盛炜彤(1992)研究表明,在粘重的土壤条件下,大小孔隙比例是决定杉木根系发育与地上部分生长的重要因素,最适宜杉木生

长的大孔隙应占土壤容积的20%以上,15%~20%为中等,低于15%时生长严重受阻,大小孔隙的适宜比例为1∶2~1∶1;根据杉木生长对土壤水分、容重、孔隙度的要求,确定63人工林地力衰退机理及其防止对策了最适于杉木生长的土壤三相比:液相30%~40%,气相20%~30%,固相40%~50%。

杉木纯林土壤的物理性质的恶化,导致土壤供养、供水能力及氧气含量下降,从而引起林

木生长量下降。

盛炜彤等(1992)研究表明,从常绿阔叶林采伐后栽种杉木林开始,地方衰退就已经开始。随着杉木林连作代数的增加,土壤的酶活性(多酚氧化酶除外)下降;土壤多数酶,如蛋

白酶、转化酶、脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶和过氧化物酶等,在土壤有机质

的分解和转化过程中,以及营养元素的供应过程中都起着关键作用,它们活性的下降直接影响到物质转化和养分的供应状况。这些酶的活性与有机质的含量正相关,土壤有机质数

量的减少将导致土壤酶活性的降低。在有机质腐殖质化过程中,酚类物质不能及时被氧化

成醌,导致在土壤中积累,对林木产生危害,引起杉木林生产力下降[6]。

土壤酸碱性是土壤肥力的环境因素。土壤酸碱度影响土壤微生物活动、土壤有机质的分解、土壤营养元素的有效性以及土壤发生过程中营养元素的释放与迁移。并且各种植物

对土壤的酸碱度都有特定的要求。我国土壤的pH值由北向南有逐渐降低的趋势。土壤酸

度的形成是母质、生物和气候共同作用的结果。分布在热带和亚热带常绿阔叶林下的土壤呈酸性反应,表层土壤的pH值一般小于5.0;暖温带的阔叶林下的棕壤土壤pH为6.0~

7.0;中温带针阔混交林下的土壤一般呈微酸性,表层土壤pH一般在5.5~6.5之间。南

方的红壤和黄壤的酸性反应是由铝离子引起的。在红壤和黄壤的成土过程中,进行着强烈

的脱硅富铝化过程,即富铝化作用。在这一过程中,硅和盐基离子被淋溶,铁和铝发生积聚。同时,黄壤和红壤的腐殖质以富里酸为主,富里酸呈酸性,土壤pH值一般为4.0~

5.0。第一代杉木林大多是在天然或次生常绿阔叶林采伐和烧垦后迹地上更新的。方奇

(1983)研究了杉木林对土壤酸度的影响,结果表明,杉木林并未对土壤的酸度产生深刻的影响。常绿阔叶林、第一代杉木林、第二代杉木林和第三代杉木林的土壤活性酸度pH值

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森林砍伐的土地退化与防治

森林砍伐的土地退化与防治

森林砍伐的土地退化与防治

随着人类对资源的需求日益增长,森林砍伐的问题变得越来越严重。由于过度的砍伐活动,森林覆盖率不断下降,土地退化的问题日益突出。本文将深入探讨森林砍伐引起的土地退化问题,并提出相关的防治措施。

1. 森林砍伐和土地退化的关系

森林是地球上最重要的生态系统之一,它具有保护土壤、净化空气、保持水源和维护生物多样性等重要作用。然而,由于人类活动的影响,森林砍伐的速度加快,导致土地退化的问题愈发突出。

首先,森林砍伐破坏了生态平衡。森林中的植物和动物相互依存,它们构成了一个复杂而微妙的生态系统。当大面积的森林遭到砍伐时,这个生态系统就会受到严重破坏,从而导致土地的退化。

其次,森林砍伐引发了土壤侵蚀。森林覆盖能够保护土壤免受风蚀和水蚀的侵害。然而,一旦森林被砍伐,裸露的土地容易被风吹走或者雨水冲刷,导致土壤侵蚀加剧,进而造成土地退化的现象。

最后,森林砍伐使得土地的水循环失衡。森林的树木能够吸收大量的水分,并通过蒸腾作用将水分释放到空气中,维持着地球的水循环。然而,一旦森林被砍伐,水分的蒸发量大幅减少,导致土壤干燥,进而加速了土地退化的过程。

2. 森林砍伐土地退化的防治措施 为了解决森林砍伐引发的土地退化问题,我们需要采取一系列的防治措施。以下是几点有效的方法:

首先,加强森林保护意识。通过教育宣传,加强社会大众对森林保护的认识,提高对森林砍伐后果的认知。唯有当每个人都意识到森林的重要性时,才能共同努力保护森林资源。

其次,促进可持续林业发展。采取合理的森林管理措施,确保砍伐行为不超出可持续的范围。同时,推动发展可再生能源,减少人们对木材等非可再生资源的需求。

另外,加强土壤保护措施。通过合理管理农田、加强土壤保持措施的实施,减少土壤侵蚀的风险,避免进一步加剧土地退化的问题。

最后,推动生态恢复与修复工作。通过植树造林、湿地修复等方式,恢复被砍伐的森林生态系统,保护和改善受损土地的质量。同时,加强对砍伐森林区域的监管,严惩非法砍伐行为。

我国人工林发展存在的问题及对策

我国人工林发展存在的问题及对策

村乡科技XIANGCUNKEJI70XIANGCUNKEJI2019年12月(上)高民众的园林保护意识,这对于促进园林绿化可持续发

展具有重要作用。另外,相关部门可以在园林中设置爱

护花草标识、爱护公共财产的标识,在一定程度上可以起

到提醒和约束的作用,进而避免各种破坏园林景观的情

况发生。

3结语

园林绿化工程的后期养护管理工作对提高园林绿化

工程的整体效果和质量具有重要的作用,因此,相关部门

必须提高对后期养护管理的重视度,切实采取有效的措

施提高后期养护管理水平。另外,后期养护管理工作不是一蹴而就的,所以相关部门需要长期坚持做好后期养

护管理工作,进而使得园林绿化工程的功能和价值得到

长期发挥。

参考文献[1]蔡从捷.园林绿化养护管理在园林绿化工程中的应用价值分析[J].河南建材,2019(5):221-222.[2]刘渊.园林绿化工程后期维护与管理探讨[J].绿色科技,2019(15):52-53.[3]韩静.浅析园林绿化工程后期养护管理要点[J].现代园艺,2019(4):205-206.我国人工林发展存在的问题及对策

张亮1高辉2刘炳南2

(1.四平市林业产业服务中心,吉林四平136000;2.四平市国有林总场,吉林四平136000)[摘要]近40年来,我国人工林取得了快速的发展,造林面积位居世界首位。而在新时代,随着天然

林面积的逐步减少,人工林将扮演更重要的角色,发挥更为重要的作用。鉴于此,认清当前我国人工林的发

展形势,并就存在的问题进行理性的梳理,进而提出针对性的改善策略,可以为人工林健康持续发展夯实理

论基础。

[关键词]人工林;森林经营;多功能森林

[中图分类号]S725.7[文献标识码]A[文章编号]1674-7909(2019)34-70-2

天然林是有限资源。自工业革命以来,随着经济的

发展和人口的爆炸性膨胀,天然林面积逐步减少,这种趋

势愈演愈烈。在此背景下,人工林的营造已逐步成为关

系经济、社会和自然生态的重要工作。虽然目前我国1/5

分析桉树人工林发展现状问题及相关建议

分析桉树人工林发展现状问题及相关建议

115林学·园艺

随着近几年我国社会与经济深化发展,木材的需求量

越来越高,这就导致我国生态环境受到了影响,大量树木

被供需因素砍伐,所以在发展过程中有关部门就需要结合

实际情况制定出相应解决方案,以通过合理的方式解决我

国木材供需问题,以及生态环境问题。因此桉树人工林就

应运而生,通过桉树人工林可以有效提高林业覆盖面积,

同时还可以解决木材供需以及生态环境问题,只是在实际

工作中还存在一些影响因素,这就需要相关工作人员对问

题进行深入总结,并制定出合理的解决方案,进而为我国

社会与经济向好向上发展打下坚实基础。

1.桉树人工林地力衰退分析

1.1耕作方式不合理

通过对实际工作进行总结了解到,在进行桉树种植过

程中,相关工作人员经常会利用炼山的方式对林地进行清

理,还有部分地区会应用机耕全垦的方式进行土地整理,

虽然在整理过程中能够有效清除杂草,还可以保证土壤保

持极强的疏松度,但是在全垦过程中会对土表结构带来影

响,特别是在一些坡度较大的地区,这一土地开垦方式还

会引发水土流失的问题。

1.2超短轮伐期经营

随着近几年社会与经济快速发展,木材市场价格一路

高升,这就导致因为贪图眼前利益在桉树种植过程中出现

超短轮伐期经营的问题,即树木未达到对应年龄就会被砍

伐,且砍伐后还会立刻种植下一批树木,长此以往就会导

致土地受到影响。因为土地的养分有限,但是在桉树种植

过程中却不断地对土地进行翻动和种植,这就导致其养分

含量快速下降,水土流失问题也越来越严重。当土力衰退

以及水土流失问题越来越明显后,桉树种植人员就会更加

急迫地想要在土地中获取经济收益,长此以往就会出现恶

性循环,即水土不断流失,但是为了获取到经济效益就开

始不断缩短轮伐期,直到最终土地无法正常供给养分。

1.3人工林生态脆弱

在人工林种植过程中,经常会出现这样的问题,那就是为了提高经济效益降低成本支出刻意忽视群落结构,这

就导致在种植过程中经常土地养分输出过于单一,其他矿

物质利用率不足等问题,长此以往持续下去就会引发出地

森林经营与管护的森林减少与土地退化防治

森林经营与管护的森林减少与土地退化防治

森林经营与管护的森林减少与土地退化防治

森林是地球上至关重要的自然资源,它们为人类和整个生态系统提供了众多的服务和利益然而,由于人类的活动,森林正面临着减少和土地退化的严重问题为了保护和恢复森林资源,我们需要采取有效的森林经营和管护措施

森林减少的原因

森林减少的主要原因包括农业扩张、木材采伐、城市化和牧场扩张等这些活动导致了森林面积的减少和土地的退化,进而影响了生态系统的平衡和稳定

土地退化的原因

土地退化是指土地质量的下降,导致土地无法维持原有的生产力和生态功能土地退化的主要原因包括过度开垦、不当耕作、过度放牧、水资源过度利用和环境污染等这些活动破坏了土壤的结构和肥力,导致了土地的生产力下降和生态环境的恶化

森林经营与管护的重要性

森林经营与管护是保护和恢复森林资源的重要手段通过科学的森林经营规划和管理措施,我们可以合理利用森林资源,同时保护和恢复森林生态系统森林经营与管护的目标是实现森林资源的可持续利用,同时维护生态平衡和生物多样性 森林减少与土地退化的防治措施

为了防治森林减少和土地退化,我们需要采取一系列的措施以下是一些重要的防治措施:

1. 加强法律法规的制定和执行,保护森林资源,禁止非法伐木和乱砍滥伐

2. 推广可持续的林业管理方法,包括合理的采伐和更新周期,以及林地的保护与恢复

3. 实施植树造林和绿化工程,增加森林面积,提高森林覆盖率

4. 控制农业扩张和城市化进程,保护森林资源和土地资源

5. 加强土地管理和保护,合理利用土地资源,防止过度开垦和不当耕作

6. 推广科学的水资源管理方法,合理利用水资源,防止水资源的过度利用和污染

7. 加强环境教育和宣传,提高公众对森林保护和土地退化防治的认识和参与

以上是前30%的内容,下一部分将继续讨论具体的实施方法和案例分析 森林减少与土地退化的具体实施方法

为了有效实施森林减少与土地退化的防治措施,以下是一些具体的实施方法:

1. 森林可持续管理:实施可持续的林业管理政策,包括定期伐木和植树计划,以确保森林资源的可持续利用采用科学的方法来确定合理的采伐量和采伐周期,以及加强森林资源的保护

论我区华北落叶松人工林地力衰退导致出现枯死木的原因与防治对策

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郭振明;银在永

【期刊名称】《内蒙古林业调查设计》

【年(卷),期】2002(025)0z1

【摘 要】针对国营林场近年来华北落叶松人工纯林郁闭后大面积干枯死亡原因,文章提出了枯死木的解决方法,即通过清除频死木后补植乡土阔叶树种,尽快将落叶松纯林变为针阔混交林.

【总页数】2页(P26-27)

【作 者】郭振明;银在永

【作者单位】乌兰察布盟林业局造林站,集宁,012000;乌兰察布盟卓资县上高台林场,卓资县,012300

【正文语种】中 文

【中图分类】S791.22

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4.庆元县松树枯死木检疫巡查和林区维稳工作对策 [J], 张茂付;沈秋红;吴夏华;程振荣;吴冰冰;周光平;夏伟飞;孙伯仁;邝光伟

5.临河区集中清理化梢木、病死木、枯死木 [J], 杜俊叶;张清

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麦积区人工林退化成因及修复措施

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10麦积区人工林退化成因及修复措施霍锐波(甘肃省天水市麦积区林业局甘肃麦积741020)摘要:通过对麦积区人工林摸底调查,就区属范围内人工林退化情况进行了考究与成因分析,初步掌握了林分退化原因。结合区情实际,针对林分结构特点,准确把握修复原则,归纳总结出了修复措施。关键词:麦积区;人工林;退化成因;修复措施中图分类号:S792.11文献标识码:A文章编号:1005-7897(2018)20-0242-02麦积区是全省13个重点林区县(区)之一,近年来由于气候变化、自然灾害、立地条件、树种配置不合理、病虫危害和人类干预等因素的影响,人工林退化现象日益严重,防护功能逐步下降。2015年开始麦积区实施了退化林分修复工作,经过3年来的探索与实践,结合人工林退化的形成原因,归纳总结出了行之有效了修复措施。1人工林退化现状经调查,麦积区现有退化人工林6680hm2,占全区林分总面积58266.67hm2的11.5豫,经过修复已减少3000hm2,占退化人工林总面积的31%。主要退化树种有刺槐、落叶松、油松、榆树、杨树等。其中:重度退化人工林840hm2,占退化人工林总面积的12.5%;中度退化人工林1880hm2,占退化人工林总面积的28.2%;轻度退化人工林3660hm2,占退化人工林总面积的54.8%;病害感染林分300hm2,占退化人工林总面积的4.5%。2退化原因2.1立地条件差造成人工林退化麦积区立地条件恶劣的地类占全区总面积的32.5%,这些区域年均降雨量少、且基本上集中在秋季,春季、冬季干旱少雨,持续时间长,植被生长阴、阳坡差异明显,阴坡林木保存完好,造林成活率高,阳坡林木退化,造林成活率和林木保存率低,形成疏林地“小老树”。2.2树种选择不合理、配置模式选择不科学造成人工林退化在林业生态工程建设实施过程中,过于片面强调规模和数量,没有很好的遵循“适地适树”的原则,导致有些树种不能适应当地的立地条件和气候条件,引起林木生长不良或死亡,即使能够勉强生长、成林,防护效益也得不到应由的发挥。同时,在树种配置上,林分结构不科学,纯林多,混交林少,致使生态系统不稳定,林分抵御自然灾害能力差,形成林分退化。2.3病虫危害造成人工林退化由于缺少足够的防治经费,病虫害得不到及时有效的根治,造成林木生长不良,加速了林分退化。如杨树天牛严重危害,造成大片的病腐木、病死木,刺槐和柳树刺槐尺蠖及杨柳沫蝉普遍发生,造成刺槐、杨柳生长迟缓,落叶松球蚜、松叶蜂、松落针病的危害,对落叶松、油松纯林形成了极大的破坏,沙棘白粉病造成大片沙棘林生长缓慢、干枯,侧柏叶枯病造成大面积侧柏林死亡。2.4人类干预造成人工林退化(1)20世纪80耀90年代管理措施不到位,部分林地乱砍滥伐现象严重,“拔大毛”、“伐优留劣”,导致林地卫生状况较差,林地病虫害滋生等原因,致使作业区林分整体质量出现退化。(2)由于农民舍饲圈养观念淡薄,管护跟不上,造成人工幼林地出现牛羊啃食践踏苗木现象,致使林地苗木保存率较低,加速了林分退化进程。2.5经营措施不当造成人工林退化因天然林资源保护工程的实施,停止了间伐、采伐,致使部分人工林刺槐、油松和落叶松林不能及时进行抚育间伐,林分密度过大,林木间生长竞争激烈,整体生长量下降,生态防护功能得不到很好的发挥。3修复措施3.1补造修复由于立地条件差、管护不力致使林木保存率低,形成的疏林地以及郁闭度在0.3以下,林木分布不均匀、生长衰退、防护功能下降的中龄以上乔木林,以及乔木林主林层出现枯死、濒死木占小班的5%以上,难以自然更新修复的林地。修复时伐除病腐木、濒死木、枯死木,利用林间空地营造一定数量的乔木,形成多树种复层异龄混交林。3.1.1阔叶树混交针叶树模式在保留原有乔木树种的基础上,通过在对以刺槐、杨树、柳树等阔叶树为主要树种的林分,补植乡土针叶树种油松、侧柏,落叶松形成针阔复层异龄混交林。通过修复提高林地生产力,使林分结构更加优化,防护功能显著提高,防御自然灾害的能力增强。3.1.2针叶异龄复层混交模式对因侧柏叶枯病危害而形成的侧柏人工林退化,在清除病死木、濒死木并清理林地的基础上,补植抗逆性强的针叶树种油松,形成针叶异龄复层混交林。通过修复有效遏制病害蔓延,提高林地生产力,提升防御自然灾害的能力。3.2林(冠)下造林更新修复针对林木分布不均、生长明显衰退、防护功能下降、郁闭度在0.3以下的中龄以上乔木林,以及乔木林主林层出现枯死、濒死木占小班的5%以上,难以自然更新修复的林地。在适地适树的前提下,选择幼林期耐阴性较强、能够在林冠下正常生长发育的树种,并与林地上已有的幼苗、幼树共生。3.2.1刺槐林冠下补植油松模式林业建设

人工林地力衰退问题研究

一26一 麓业斟技管理 2002年第3期 

人工林地力衰退问题研究 

马 梅 (国家林业局科技发展中心,北京 100714) 森林的持续经营已被列人许 多国家重要的议事Et程。目前, 由于过渡采伐天然林,全球可采 伐和利用的天然林面积越来越 少,木材供应Et趋紧张。为了满 足Et益增加的木材需求,各国加 快了造林的步伐,全球范围内人 工林的面积逐渐增加。人工林面 积的增加不仅有利于缓解林产品 的供需矛盾,而且对保护天然林 和改善生态环境起着积极的作 用。但是,随着人工林的发展,产 生了一系列问题,如:生物多样性 的降低,人工林林下植被单一,林 分抵御不良环境与病虫害的能力 下降,人工林地力衰退和林地生 产力的下降。2O世纪9O年代以 来,为了维持林地持续的生产力, 提出了提高立地生产力与维持人 工林生态系统的稳定性,以及保 持森林健康和维护持续立地生产 力的问题,这些问题已成为全球 林学界关注的焦点。 曩薹曩。曩j囊i誊 ・≮人工林地力衰 现 粥一 …~ 一 … 状和馘 j; : _ 。 i 一 = ㈡ 垂 曩 自人类砍伐森林,开发和利 用土地以来,土地退化问题就已 经存在。目前,营造速生丰产林 以其光辉的成就和诱人的前景, 已成为世界性的潮流,特别是在 热带和亚热带地区发展速生丰产 林,已经成为当今林业发展的一 种趋势。 我国目前地力衰退现象十分 明显,从杉木人工林的生长量上 看,几乎一代不如一代。据专家 在会同的调查,杉木的三耕土、二 耕土比头耕土(第一代)全氮下降 23%,全磷下降14.6%,速效氮下 降1%一5.8%,速效磷下降8.3% 一16.6%,速效钾下降5.5%一 7%。杉木林地土壤肥力和微生 物数量,随着树龄的增加而减退, 造林19年后,6O厘米深的土层中 氮、磷、钾的含量分别是栽前土壤 含量的43.6%、24.3%和43.2%; 土壤微生物区系为栽前数的 91.6%。有专家在福建的研究表 明,土壤养分元素含量随着连栽 代数的增加表现明显的下降趋 势;二代比一代下降10%一20%, 三代比第一代下降4o%一50%, 尤以有机质下降最为明显。土壤 活性,除个别酶外,大多数酶的活 性表现为一代>二代>三代,二 代比一代下降5%一10%,三代比 一代下降40%一50%。由于地力 下降,杉木生产力一代不如一代。 杉木林二耕土和三耕土其树高生 长分别比头耕土下降7%一23%; 二耕土比头耕土下降半个地位指 数,三耕土比头耕土下降1个地 位指数。每下降一个地位指数相 当于损失生长量0.1—0.15立方 米,2O年损失2—3立方米。以上 各种资料证明,集约经营人工林 如果不注意采取有效的措施防止 土壤肥力的退化,有可能使得遗 传改良的成果完全丧失。目前, 中国出现地力衰退的造林树种还 有马尾松、杨树、长白落叶松和华 山松等。 地力衰退直接影响我国人工 林质量,据统计,全国人工林林分 平均每公顷蓄积仅为28.3立方 米,远远低于世界林业发达国家 的水平(据Et本林野厅1981公 报,Et本人工林平均每公顷蓄积 179立方米)。同时,我国人工林 的单产也呈下降的趋势,由“五 五”期间的87.4立方米/公顷,下 降到“七五”期间的69.28立方米 /公顷,11年间下降了18.12立方 米/公顷,由此可见,我国人工林 现状不容乐观,综合治理林地衰 退任务十分紧迫。 誊 薹舞舞曩 一 二_、人工林地力衰退的机理 长期以来,由于人工林大面 积的发展,人工林的气候适应性 与地力维护出现了矛盾。与天然 林相比,人工林对气候改变的适 应能力低,对病虫害比较敏感,人 工林树种的单一与单作对环境和 

杉木连栽地力衰退的原因及防治对策

杉木连栽地力衰退的原因及防治对策

摘要 阐述了庆元林场杉木连栽地力衰退的主要表现,分析了地力衰退的原因,并提出了防治对策。

关键词杉木连栽;地力衰退;原因;防治对策

中图分类号 s791.27;s158.1 文献标识码b文章编号 1007-5739(2009)03-0092-01

杉木为我国南方主要栽培树种,由于生长快,材质优良,用途广,更新容易,深受人们所喜爱,因此有连续栽培的习惯。但杉木连栽存在着地力衰退、生长量下降等问题,连续单一树种栽培,造成不良后果,已引起林业工作者极大关注。庆元林场是全国百强国营林场之一,全场总面积580万公顷,1980年经浙江省林业厅批准,庆元林场开始大面积杉木速丰林培育和营造,现有杉木林逾1

333.33hm2;20世纪90年代以来,已开始皆伐,采伐后每年平均有小面积连栽和萌芽更新,但幼林生长不良。

1地力衰退的主要表现

地力衰退就是生产力的衰退或下降,主要表现在森林产量下降、土壤肥力减退、微生物区系改变、有毒物质积累、地位指数下降等。其中,地位指数下降是衡量地力衰退的理想尺度。庆元林场千岗坑ⅰ林班13小班1958年营造的杉木林,当时地位指数为14,1990年皆伐后进行萌芽更新,前2年生长尚可,第3年开始逐渐枯死,不能成林,地力衰退表现很明显,严重影响着人工林基地的长期利用。同时在1993~2003年隆宫林区3林班7小班、15小班、30小班、34小班、38小班、40小班、45小班,4林班4小班、5小班、7小班、8小班、10小班、16小班、18小班共133.33hm2林地开展同样的试验,据实地调查和现实情况可知,连栽杉木生长是一代不如一代,第2代和第3代生长量比第1代分别下降10%~20%和40%~60%,单位面积木材产量随着连栽次数增加,均有不同程度下降。

地力衰退就土壤退化因素来讲,主要表现在氮、磷、钾等常量元素明显减少、土壤容重增加、水分物理性状变差以及微生物数量减少和生化酶活性降低等。庆元林场千岗坑林区对面山营造杉木林与同样地阔叶林土壤肥力比较,杉木林有机质和全量氮、磷、钾分别下降45%、38%、42%、32%,速效氮、磷、钾依次下降28%、38%、18%,如果杉木林面积不断扩大,这种负效应也越大;因此控制杉木面积,扩大阔叶林面积,是防治土壤退化的重要措施。

我国人工林地力衰退与维护研究

第26卷 第4期四川林业科技 Vo1.26, No.42005年8月JournalofSichuanForestryScienceandTechnology Aug., 2005

收稿日期:2005202206 作者简介:叶充(19712),男,四川仁寿人,四川农业大学在读硕士研究生。我国人工林地力衰退与维护研究叶 充,胡庭兴,黄从德,蔡仕珍(四川农业大学林学园艺学院,四川雅安 625014)摘 要:本文从育林措施、气候、土壤、人工林群落结构、树种等方面概述了引起地力衰退的主要因素和应对策略。关键词:人工林;地力衰退;地力维护中图分类号:S718 文献标识码:A 文章编号:1003-5508(2005)04-0050-06AStudyofSiteProductivityDeclineandMaintenanceofArtificialForestinChinaYEChong HUTin2xing HUANGCong2de CAIShi2zheng(CollegeofForestry&HorticultureofSichuanAgriculturalUniversity,Ya’an 625014)Abstract:Thispapertreatsofthecausesofsiteproductivitydeclineofartificialforest,includingplant2ingmethods,climate,soil,populationstructure,speciesandthepropermeasures.Keywords:Artificialforest,Siteproductivitydecline,Siteproductivitymaintain 我国人工林面积约占世界造林面积的1/3,世界人工林占全球森林的1/4[1],是世界人工林最多的国家,人工林发展状况对林业发展有举足轻重的影响。但是,我国人工林面临着由于不合理经营所带来的地力衰退、生产力下降及生态环境恶化等诸多问题,其中地力衰退问题被认为是今后的重点研究课题[2]。1 人工林地力衰退的含义关于人工林地力衰退的含义,国内外学者使用了一些不同术语,如“第二代效应”(secondrotationeffect),“生产力下降”(productivitydecline),“立地退化”(sitedeterioration),“地力衰退”(sitedecline),“土壤退化”(soildegradation),“立地生产力衰退”(siteproductivitydecline),“森林土壤肥力衰退”(forestsoilfertilitydecline),“长期立地生产力”(long-termssiteproductivity)等,在这些术语中,意义上互有包容,但各有侧重。范俊岗等[2]认为,人工林地力衰退包括3方面的含义:①人工林土壤退化,土壤肥力下降;②立地生产力下降(即林分生产力下降);③林地环境退化(即林地小气候变化)。马祥庆等[3]认为,地力衰退(SiteProductivityDecline)主要是林地生产力下降,它与林地肥力下降密切相关,至少包括林地生产力下降和肥力下降,仅是土地退化的一种形式。阎德仁[4]等认为,地力衰退或土壤退化是指土地质量的下降,包括土壤的物理、化学和生物特性或经济特性的退化,就人工林而言,人工林的地力衰退即指人工林的土壤退化,指土壤肥力下降或土壤生产能力的降低,而生产能力的降低则是地力衰退的一种宏观表现。人工林地力衰退实质上就是在人工培育过程中,人类生产活动影响或改变了成土过程的方向和土壤熟化过程,从而破坏了土壤的生态性质,导致林木对土壤生态的需求与发生变化的土壤生态性质之间产生差异,其表现就是人工林下的土壤肥力下降,土壤剖面逆向发育,土壤理化性质变差,林分生产力降低[5],土壤中有毒物质积累[2]等。2 人工林地力衰退研究的主要树种中国出现地力衰退的造林树种据报道有,杉木、按树、马尾松、樟子松、杨树、落叶松、长白落叶松和华山松等[6,7]。3 人工林地力衰退的原因和机制人工林地力衰退与育林措施、气候、土壤、人工林群落结构、树种等诸多因素有关[8]。3.1 不合理的育林措施造林前炼山等植被清理方式和不合理的整地措施等使林地营养物质大量损耗。“炼山”使土壤损失大量的有机质,结构变坏,也可造成有机质和营养元素流失和物理化学性质的变化,以及土壤微生物区系的改变。火烧后的灰分和可溶性养分容易被淋溶流失,灰分堵塞土壤孔隙,影响雨水渗透引起地表径流,造成水土流失[9]。通过对土壤和杉木幼林调查分析结果表明,炼山、全垦初期表层土壤水分物理状况得到一定的改善,速效性养分大量增加;1a后,土壤表层水分物理性能变差,速效养分流失,土壤肥力逐渐下降[9]。全垦整地导致严重水土及营养物质流失[2]。人为开垦林地后,土壤侵蚀强度剧增,土壤有机质、有效氮、有效磷含量降低,有效态Zn、Cu、Mn含量降低,土壤的保肥能力明显下降[2]。采伐迹地更新造林时,采用机耕全垦或带垦,虽然能使土壤疏松和加速土壤的熟化,有利于林木生长,亦相应增加了水土流失[10]。在选取树种、立地、苗木时存在盲目性。不适地适树的现象普遍存在,林业生产经营单位受经营方便和经济利益驱动等因素的影响,造林缺乏科学的宏观指导,大面积集中连片地营造人工纯林[11]。据调查,落叶松采伐迹地更新生长不良,主要原因是造林苗木质量差、落叶病严重和立地条件差(14立地指数以下)[12]。不合理的树种连栽,导致生态系统营养元素循环失调,土壤养分丧失和生化活性下降[13]。有些树种如杉木连茬更作,不仅导致土壤理学性质下降,而且更易造成“土壤中毒”[14],从而使地力严重衰退,导致杉木林分生产力下降。连栽马尾松生长至中龄林阶段,土壤速效养分N、P以及代换性Ca2+、Mg2+含量明显下降;多酚氧化酶、脲酶和蛋白酶活性下降,土壤中细菌、放线菌、真菌和固氮菌在二代马尾松土壤中的数量明显少于一代马尾松[15]。落叶松连栽是引起地力衰退的一个主要原因[12]。不及时抚育间伐。杉木和落叶松等人工林一般造林密度较大,林分郁闭后,不仅地上部分互相竞争影响了林分的生长,而且林下的环境恶化,不利于植物、动物和微生物的生长繁殖,不利于凋落物的分解和养分的转化,并对土壤的理化性质产生不利影响[9]。皆伐与全树利用。沿用历史上用材林普遍采用的皆伐采伐方式,全树利用,导致输出生态系统的养分较多[16]。我国北方杨树人工林下的枯枝落叶几乎全部被取走作烧柴,落叶中富含的营养元素不能归还林地,造成土壤养分循环中断,发生地力衰退[9]。贡嘎山峨眉冷杉林原生土壤地表覆被层破坏后土壤生态系统十分脆弱,养分易于流失[17]。轮伐期缩短,林木的吸收量大于归还量。轮伐期越短,林分消耗的营养元素越多、每采伐单位木材带走的营养元素量就越高;并且林木径级越小,其营养元素含量就越高;中短和超短轮伐期人工林无疑会造成土壤库养分的减少[5]。杉木人工林林龄和密度是影响林冠对氮素吸收量的两个主要因子[18],对生态系统的养分归还具有重要影响[19]。老龄杉木的生物量及营养元素组成更有利于养分保持[20]。3.2 受自然条件(气候、生物、地形地貌等)的影响热带和亚热带地区以高岭石为主的土壤,富里酸含量大于胡敏酸。富里酸易溶于水,并呈强酸性,对岩石矿物具有强烈的溶解作用,并且富里酸的各价离子盐均能溶于水,在雨量较多且集中的情况下,土壤的腐殖质等养分容易随土壤径流而流失。这是热带和亚热带土壤肥力易于下降的主要原因之一[26]。我国北方较干旱地区的土壤中粘土矿物主要是蒙脱石和伊利石,伊利石和蒙脱石的阳离子代换量较高,远远大于高岭石的代换量,具有较高的保肥性能。在东北地区的森林土壤中,调落物一般分解较慢,分解形成的腐殖质中以胡敏酸为主,胡敏酸的二价和三价离子盐不易溶于水,主要沉淀于表层的土壤中,土壤的腐殖质含量较高。因此,土壤不仅具有较高的保肥和供肥能力,而且具有较大的缓冲性能,154期叶 充,等:我国人工林地力衰退与维护研究 人工林地力衰退的现象不明显[26]。3.3 人工林植物群落的结构简单导致土壤功能降低3.3.1 人工林造林树种单一,营养元素的生物循环不畅,导致土壤肥力下降在人工林的营造过程中、针叶树种占较大比例。大量研究资料表明,针叶树的凋落物不易分解,从而导致营养元素的生物循环不畅。现在对人工林的经营一般集约化程度较高,林木充分利用了地上空间和土壤营养物质资源,从而使林分达到了速生、丰产。在林木的生长过程中,由于林木的吸收特性一致,所需营养元素结构相同、土壤库的某些营养元素被大量消耗。在采伐利用时,被利用部分所含的养分被带出生态系统[26],造成土壤中养分的逐渐减少[21]。多年生樟子松人工纯林存在生长衰退及地力衰退问题[22]。落叶松人工林对土嚷性质有不良影响[23]。3.3.2 土壤的物理性质、酶活性和酸碱性变化人工林的林木一般为均匀分布、并且林分的密度较大,尤其是短周期工业人工林。在林木的生长过程中,由于根系的生长对土体产生挤压,从而改变了土体的容重、紧实度及孔隙度等物理性质;营林生产活动,如机械采运等也会造成土壤板结。单位土壤容积中的根量会随容重的增加而减少;同时,容重的大小影响细根的分布深度和均匀性,从而影响林木对水分、养分及氧气的吸收、进而影响林木的生长。盛炜彤等(1992)[24]研究表明,从常绿阔叶林采伐后栽种杉木林开始,地力衰退就已经开始。随着杉木林连作代数的增加,土壤的酶活性(多酚氧化酶除外)下降,直接影响到物质转化和养分的供应状况。在有机质腐殖质化过程中,酚类物质不能及时被氧化成醌,导致在土壤中积累,对林木产生危害,引起杉木林生产力下降。土壤酸碱性是土壤肥力的环境因素,是林木生长重要的土壤环境因素。各种植物对土壤的酸碱度都有特定的要求,土壤酸碱度影响土壤微生物活动、土壤有机质的分解、土壤营养元素的有效性以及土壤发生过程中营养元素的释放与迁移,须继续注视人工林对土壤酸碱度的影响,并做进一步深入的研究[25]。3.3.3 土壤动物和微生物区系演变杉木、落叶松人工林郁闭后,林分郁闭度近110,林下光照不足,湿度较低,造成土壤动物和微生物种类和数量的减少,影响了凋落物的分解速率。土壤微生物组成和数量的变化影响到营养元素循环中的凋落物分解,从而对营养元素生物循环产生深刻影响。土壤动物的活动不仅促进了凋落物的分解,而且改善了土壤的物理性质。许文力等(1991)[5]研究了炼山对土壤动物种群、密度、生物量的影响,结果表明:炼山使土壤动物密度显著减少,土壤动物的减少会对土壤肥力产生不利影响。3.3.4 树种自身的生物学特性树种自身的生物学特性,如落叶松等针叶树种的凋落物中有较多的不易分解的树脂、木素、蜡等物质,其分解过程中产生的富里酸水溶液呈较强的酸性,对地表的细菌及其他微生物的生存起到杀伤及抑制作用,致使落叶松林下地被物及土壤中的分解细菌数量减少,影响土壤中有机质的分解及有效养分的供给。随着林龄的增加,土壤生物活性不断下降,最终导致森林土壤地力衰退[3]。热带和亚热带地区的人工林比温带和寒温带地区的人工林容易发生地力衰退。热带森林特别是寡营养森林,营养物质集中在植被中,如果森林被采伐,植被受到破坏,营养物质的恢复是很难的,需要漫长的过程。在北方森林中特别是在富营养的森林中,土壤保持着大部分营养物质。在北方针叶林中,地表以上的有机物约有70%存在于枯枝落叶层中。而在热带森林中,枯枝落叶层中的有机质仅为6%[5]。3.5 环境污染环境污染等也是造成人工林地力下降的因素。尤其是酸雨造成的土壤污染导致森林成片死亡已经有不少报道。4 人工林地力衰退的防治地力衰退并不是林业上的特殊问题,在农业、园艺也有,3个植物栽培领域中,这个问题的性质虽然不同,但实质上是一致的,就是人类生产活动干扰了土壤形成和熟化过程,影响或改变了进展方向。在农业上,要维持作物每年达到一定的产量水平,一般采取选用优良品种、施肥、病虫害防治和换茬等措施;在林业上,由于研究人员所处自然地理条件的限制、所研究的人工林生态系统差异,以及考虑问题的出发点不同,研究内容存在很大差异,因此得出结论也不尽一致,从而提出的防止措施和恢复途径也不相同[5]。25 四 川 林 业 科 技26卷

森培作业-人工林的现状与对策

森培作业-人工林的现状与对策

第一篇:森培作业-人工林的现状与对策

我国人工林的主要问题和对策

201130400107 李秋红 11林学1

我国人工林达5325万公顷,具有世界上面积最大的人工林。近年来,由于木材和林产品的大量消耗,导致森林面积明显减少,全球每年消失的森林近万公顷,这已经成为一个国际问题。人工林在木材供给、生态安全、国家经济建设等方面具有十分重要的地位,发挥着巨大的作用。

一、人工林在发展中存在的问题

1、树种结构单一

大面积纯林和单一的树种是目前人工林经营管理中面临的一个普遍问题,主要表现在以下几个方面:一是种植密度过高,抑制其他植物物种生长;二是地表植被覆盖差,保持水土和过滤水的能力差;三是旱季干燥,火灾风险大;四是植物种类缺乏,生物多样性水平极低;五是营养循环过程被阻断,土壤营养日益匮乏。

2、天然更新困难

通过长期的调查研究发现,人工林自身的天然更新状况总体非常差,很难发现人工林自身成功更新的案例。如果人工林得不到持续的更新,就不能发挥其生态和经济效益。

3、稳定性和抗逆性能力弱

我国人工林的单作、纯化度高、针叶树种居多等现象暴露出其生态脆弱性,主要表现在三个方面:一是病虫害严重;二是抵御气候灾害能力弱;三是地力衰退。

4、树种单一,结构简单,生物多样性低

二、人工林可持续经营对策

1、人工林近自然化改造

包括系统设计未来的工作任务及实施办法,做出合理安排,找到一条从现实林分到目标林分的技术实施途径,其目标就是改造后林分将要达到的状态,培育最符合自然规律的多树种、异龄、复层混交林。

2、天然更新对策

一是人工抚育间伐;二是营造混交林,改善土壤理化性质,提高土壤养分含量,增加土壤微生物数量,确保土壤养分的良性循环;三是施肥或种植绿肥;四是其它辅助措施,如补植补造、加强管护和封育等措施。

3、改善群落结构

增加成层性,发展林下植被;改善景观配置;调整林龄结构。

人工林的种植在带来经济效益的同时也存在许多其自身可持续续发展的问题,应维持人工林的生态平衡,进行合理规划、合理种植、科学管理,最大限度低发挥人工林对人与自然有利的一面,限制其不利的一面,实现人工林的可持续发展,开创中国人工林种植的新局面。

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