影响杉木人工林可持续经营因素探讨
杉木人工复层林土壤理化性质变化的初步研究

收稿日期:2008-07-02基金项目:福建省科技厅重点项目(2000Z084)。
作者简介:熊皓波(1966-),男,工程师。
研究方向:森林培育。
杉木人工复层林土壤理化性质变化的初步研究熊皓波(建瓯市林业技术推广中心,福建建瓯353100)摘要:研究在杉木人工林中套种阔叶树形成复层林后林地土壤理化性质的变化。
结果表明:杉木人工林套种阔叶树形成复层林后,土壤的容重降低,在0-20c m 土层中下降了1.8%-3.3%,而土壤最大持水量、非毛管孔隙度、毛管持水量和最小持水量均增加,其中毛管持水量增加了1.4%-7.6%;土壤有机质含量提高了2.9%-9.4%,全N 、全P 、水解N 和速效K 等营养成分含量也均有提高。
可见,杉木人工林套种阔叶树后有效地改善了林地土壤的理化性质,维持了林地肥力。
关键词:杉木;阔叶树;复层林;土壤理化性质中图分类号:S714.2文献标识码:A 文章编号:167320925(2008)0420283204Study on var i a ti on of the properti es of so il i n m ulti 2stor i ed Ch i n ese f i r pl an t a ti onX I O NG Hao 2bo(Forestry Scientific and Technol ogical Popularizati on Center of J ian ′ou City,J ian ′ou,Fujian 353100,China )Abstract:By inter p lanting the br oad 2leaved under the gr own of Chinese fir (Cunningham ia laceolata Hook )p lantati ons,the varia 2ti on of p r operties of s oil in the multi -st oried were studied .After the Chinese fir pure p lantati on beca me the multi 2st oried,the p r op 2erties of s oil turn better .W hile the cap illary por osity decreased in the range fr om 1.8t o 3.3percentage,the s oil maxi m u m moisture capacity,non 2cap illary por osity,cap illary moisture 2holding capacity and m ini m u m moisture capacity all increased .The cap illary moisture 2holding capacity increased in the range fr om 1.4t o 7.6percentage,the s oil organic matter increased in the range fr om 2.9t o 9.4percentage,and the t otalN,t otal P,hydr olysis N and available K als o increased .Theref ore,the fertility of s oilwas effective 2ly maintained .Key words:Chinese fir;br oad 2leaved s pecies;multi 2st oried p lantati on;p r operties of s oil杉木(Cunn ingham ia laceolata Hook )是我国特有的速生丰产树种,在商品木材的生产中占有重要的地位,但长期的纯林栽培,导致了生产力下降和地力衰退[1-2]。
混交福建柏对杉木生长的影响

混交福建柏对杉木生长的影响作者:江晓丽来源:《安徽农学通报》2020年第12期摘要:对福建省将乐国有林场森林经营区17年生杉木×福建柏混交林中杉木生长状况进行调查分析。
结果表明,混交福建柏后,杉木人工林生长状况得到明显改善,但不同的混交比例影响效果不一。
当福建柏混交比例为5%时,杉木树高无显著变化,但胸径增加12.70%,单株立木材积增加37.01%;当福建柏混交比例为15%时,杉木树高增加8.82%,胸径无显著变化,单株立木材积增加36.12%;当福建柏混交比例为25%时,杉木树高无显著变化,但胸径增加11.90%,单株立木材积增加32.83%。
关键词:杉木;福建柏;混交林;生长中图分类号 S725.2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2020)12-0043-02Abstract: The growth of Chinese fir was analyzed in a 17 years old test stand which was mixed with Fokienia hodginsii on the management area of National Forest Farm of Jiangle. The result showed that the growth of Chinese fir was improved in the mixed stand. The tree height of Chinese fir was not significantly changed in the mixed stand with 5% mixed proportion of F. hodginsii, but the diameter at breast height(DBH) could be raised 12.70% and the volume could be raised 37.01%. The tree height of Chinese fir could be raised 8.82% and the volume could be raised 36.12% in the mixed stand with 15% mixed proportion of F. hodginsii, but the DBH was not significantly changed. The tree height of Chinese fir was not significantly changed in the mixed stand with 25% mixed proportion of F. hodginsii, but the DBH could be raised 11.90% and the volume could be raised 32.83%.Key words: Chinese fir; Fokienia hodginsii; Mixed stand; Growth杉木(Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.)是我国南方重要的速生用材树种之一,也是福建省主要的用材造林树种 [1]。
浅谈提高森林生产力的主要措施及部分案例

浅谈提高森林生产力的主要措施及部分案例摘要:我国森林资源现实生产力低,且远低于气候生产力,还不能完全满足经济发展的需求。
同等林地面积下,只有提高森林生产力才能最大限度提高森林产量。
本文从实际案例着手,对提高森林生产力的主要措施进行了概述,以期为森林生产提供参考。
关键词:森林经营;森林生产力引言:森林是人类繁衍生息的根基,是人类可持续发展的保障。
据第八次全国森林资源调查,我国木材对外依存度接近50%,现有用林地中可采面积仅占13%,可采蓄积仅占3%。
我国木材蓄积2003年为78.06 m3•hm-2,而美国是118 m3•hm-2,德国是300 m3•hm-2,世界平均是114 m3•hm-2;同时,我国每年木材消耗达3.7亿m3左右,年产量却只有8100万m3左右。
可以说,我国森林可利用资源非常少,需要大量依靠进口。
另一方面,中国宜林地60%分布在内蒙古和西北地区,这些地区年降雨量低于400mm,难以造林。
现有条件下,唯有提高森林生产力才能满足我国建设发展对木材的需求。
1、混交提高森林生产力混交改善林分结构和土壤肥力,树种充分利用营养空间,进而提高整个森林生产力。
枫香与杉木、马尾松混交后,混交林生长量都大于马尾松纯林和杉木纯林。
红锥与马尾松以7马3锥星状混交后,红锥平均树高、胸径、单株材积都比红椎纯林高,林分蓄积量分别比马尾松、红椎纯林提高了42.75%和14.60%。
红锥与杉木以7杉3锥星状混交,7年生时混交林林分蓄积量、生物量分别比杉木纯林提高了42.82%和57.08%。
8a生巨尾桉与东南野桐天然混交林中巨尾桉林分树高、胸径、材积和蓄积量比同龄巨尾桉纯林分别提高了20.88%、19.9%、75.33% 和56.47%,且混交林中巨尾桉径级20cm以上的林木株数所占比例比纯林多28.3%。
杉木与檫树、樟树、格氏栲等混交,都表现出混交林分生产力比纯林高。
2、施肥提高森林生产力对4种相思树种(马占相思、厚荚相思、灰木相思和卷荚相思)进行施肥处理,3年跟踪调查显示,不同品种最佳施肥方法都不一样。
杉木人工林近自然化改造对林下植被多样性和土壤理化性质的影响

杉木人工林近自然化改造对林下植被多样性和土壤理化性质的影响随着环保意识的增强和对生物多样性保护的重视,人工林的近自然化改造成为目前林业管理的热点。
其中,杉木人工林近自然化改造能够使得林下植被多样性得到提高,同时也有利于改善土壤理化性质。
本文将从这两个方面进行探讨。
首先,杉木人工林近自然化改造对林下植被多样性的影响。
传统的杉木人工林存在生物多样性贫乏的问题,大面积的杉木单一林分对于生态系统的稳定性和功能性有所不足。
而近自然化改造是一种有效的途径来提高林下植被的多样性。
通过进行适度的人为干预和调整,可以有针对性地进行树种结构调整,增加冠层结合树种的种植密度,增加野花野草等地被植物的种植量。
这样一来,繁茂的林下植被不仅可以提供储存碳和净化空气的功能,还可以为当地的生物提供生境。
因此,近自然化改造可以有效地提高人工林下的植物多样性,使得生态系统更为稳定和丰富。
其次,杉木人工林近自然化改造对土壤理化性质的影响。
传统杉木人工林存在着土地贫瘠、土壤酸度过高等问题,难以为当地生态系统提供良好的生境环境。
而近自然化改造方式中,通过增加林下多样性和橡树、杨树等树种的种植,可以有效地改善土壤的理化性质。
这是因为橡树和杨树等其他树种的叶子含量比杉木更多,树叶降落后可以分解为土壤有机质,从而增强土壤肥力;此外这些植物的根系更加发达,可以增加土壤的结构性、通气性和保水性,有利于土壤微生物群落的繁殖和代谢,进一步促进了土壤健康以及生态系统的可持续发展。
总的来说,杉木人工林的近自然化改造是一种保护生物多样性和改善土壤环境的理想方法。
未来的林业管理中,我们应该更加注重对于传统人工林的改造和调整,以使生态系统更为稳定和丰富。
立地及密度对杉木林分生长及材种结构的影响

立地及密度对杉木林分生长及材种结构的影响目录1. 内容简述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (4)1.3 研究内容与方法 (5)2. 立地条件概述 (6)2.1 立地条件的基本概念 (7)2.2 立地条件的分类 (8)2.3 立地条件对林木生长的影响机制 (10)3. 杉木林分的生长特点 (10)3.1 杉木的生长习性 (12)3.2 杉木的生长周期 (12)3.3 杉木的生长影响因素 (14)4. 土壤密度对杉木林分生长的影响 (15)4.1 土壤密度的分类与测定 (16)4.2 土壤密度与林木根系生长 (17)4.3 土壤密度对杉木林分生长的影响分析 (18)5. 水分条件对杉木林分生长的影响 (20)5.1 水分条件的基本知识 (21)5.2 水分条件的测定与评估 (22)5.3 水分条件对杉木林分生长的影响 (24)6. 立地条件与杉木林分生长综合分析 (25)6.1 立地条件影响杉木生长的综合模型 (27)6.2 不同立地条件下杉木生长趋势分析 (28)6.3 立地条件对杉木林分生长影响的实例研究 (29)7. 材种结构对杉木林分生长的影响 (30)7.1 材种结构的定义与分类 (31)7.2 材种结构对林分生长的影响机制 (32)7.3 材种结构对杉木经济价值的影响 (33)8. 杉木林分生长管理策略 (35)8.1 林分生长管理的目标 (36)8.2 立地条件的改善措施 (37)8.3 杉木林分生长管理的实例分析 (38)9. 结论与建议 (39)9.1 研究总结 (40)9.2 对杉木林分生长管理的建议 (41)9.3 未来研究方向 (42)1. 内容简述立地条件包括土壤肥力、地形坡度、水分供应等,这些因素直接影响树木的生长发育。
而林分密度则是林分中树木数量的多少,它对光竞争、养分竞争和环境资源使用都有显著影响。
通过多年的林分调查和树木生长实验,我们收集了大量的实测数据,包括树木生长速率、胸径、树高、材积生长等,以及木材的物理、机械和生物力学性能指标。
龙泉市杉木小老头林成因分析与对策

龙泉市杉木“小老头林”成因分析与对策张先祥1刘荣松1李一君1陈生作1周丽飞2(1龙泉市林业局 2凤阳山自然保护区管理处)摘要:本文通过杉木适生区龙泉市杉木成林阶段的小老头调查分析,杉木成林阶段的小老头林成因受立地因子、经营措施等因素影响,其中主要限制因子是立地条件,适地适树是防止杉木小老头林形成的主要办法。
关键词:小老头林;立地条件;成因分析前言杉木是我国南方优良速生丰产树种,它干形通直园满,生长快,材质好,用途广,抗虫耐腐,经济价值高。
龙泉市是杉木的中心产区,经营杉木历史悠久,“龙泉杉”以材质优良著称,自上世纪70年代开始大量人工造林,造林质量优以1986年到1990年期间的速丰林建设为最好,现已基本进行入主伐阶段,平均蓄积达到每亩5.6m3,但期间仍有不少的杉木人工林分生长不良,林木矮化,成为没有经济效益的小老头林,深入分析总结小老头林的成因与预防对策,对林业生产具有一定的指导意义。
1、研究区的自然环境龙泉市地处浙江西南部,东径118°43′~119°26′,北纬27°42′~28°21′之间,属中亚热带季风气候,年平均气温17.6℃,大于10℃的年积温为5573℃,年均无霜期263天,年均降水量1665mm,相对湿度79%,干燥度为2.4%。
2、研究对象的选取本文以杉木人工成林为主要考察对象,主要原因是杉木生长周期较长,环境因子对杉木幼龄林的生长影响敏感,而后期生长相对稳定,在成林阶段才最终定型。
龙泉的气候环境比较适合杉木生长,10年内的低产林分至成林阶段有部分会转为丰产林分,如龙泉城南杉木合作造成林在1996调查时有1万多亩,而2007年调查时只有1百多亩为低产林。
龙泉市1986年到1990年期间,正开展杉木速丰林建设,技术和施工标准比较统一,均采用良种壮苗上山造林,平均每亩蓄5.6m3,在速丰林建设期内筛选出没有经济效益的小老头林,更能直观反应杉木造林的成败得失。
关于林业抚育间伐相关问题探讨

关于林业抚育间伐相关问题探讨对于营林活动来讲,抚育间伐是一项非常关键的活动,作为运作机构,必须明确有效的运作方法才可以保证林业能够朝着可持续的方向发展迈进。
在目前时期。
在我们国家的总的林业资源里,不是很大的树林占据的比例非常高,而那些成熟的比例就相对要下一些,身为林业生长以及获取的关键要素,它对间伐有着非常重要的意义。
标签:林业;抚育间伐;问题我们国家的人工林获取了非常高的成就,其覆盖范围很广,在国际上占据的位置也非常靠前,很多区域已经没有地方可以继续了,不过,其长势体系并非十分的优秀。
假如不关注品质的提升的话,那么长远看无法获取期望之中的较高的生产水平以及利润值。
目前的行业发展态势还是以抚育为主。
现在,对于其相关的要素,我们还要认真的探索如下的一些事项。
1 关于抚育间伐和它的意义1.1 其适合使用的环境它是对没有成熟的林木在规定的时间之内,多次的将其中的一些砍伐,以此来带动后续的资源发展,而且获取一些产品的运作方法。
其通常是从小苗开始一直到其可以收获的时候。
它不是适合所有的林木的,是在特定的背景之中才可以的。
一般分成如下的三个阶段。
第一,小苗时期,郁闭度达0.9以上,中龄阶段在0.8以上的人工林。
二是幼、中龄阶段,郁闭度0.7以上或下层目的树种的幼树较多,分布均匀,郁闭度在0.6以上的天然林和人工天然林。
第三,受到并非很严重的灾害的,一般是使用封山等方法,不应该单纯地获取木材为目的,随便的砍伐。
1.2 关于其意义扩充林业资源,应对当前的危机的关键措施有两个层次。
第一,积极地扩充速生林,以此来获取较多的资源作为储备,其是当前应对资源较少的关键措施,不过会受到很多的要素的干扰,比如费用和人工等等的一些。
第二,大力的扩张高效林,积极地对现有的资源开展全方位的培训活动,切实的提升其生长特征,缩小培育的用时,提升单位区域之中的资源量,带动林木朝着成熟的方向发展,以此来扩充能够采伐的资源总数。
该项方法的意义很是关键。
立地管理措施对2代18年生杉木林生长影响

・
C处 理 : 收取 胸径 5 C l T I 以上林 木 干材 , 砍下 的树 冠 与枝 叶 留在 原地 , 其它 林下植 被不 予处 理 。 D处 理 : 收 取胸 径 5( 3 1 1 1 以上 林 木 干 材 , 清 除所 有
遍 的地 力衰 退现 象[ J _ 3 J 。
一
,
对林业产业的可持续发展具有重要现实的指导意
义 。
l 试 验 地概 况
试验地位于福建省永春县达埔镇溪源村湖尾寮 山 ( 1 林班 3 大班 3 小班 ) , 地处中亚热带地区, 东经 1 1 8 。
5 , 北纬 2 5 。 2 1 , , 海 拔在 5 2 0 — 6 8 5 m之 间。试 验 地 的坡 度在 3 0 。 ~ 3 4 。 之间 , 土壤 类 别 为 红 壤 , 质地 为 砂 壤 土 , 土层 厚 , 立 地质 量 中等肥 沃级 , 十分适 宜杉 木生 长 。
1 9 9 8 年每年幼林 抚育 2 次, 第1 次在 5  ̄ 6 月, 第2 次 在1 0 ~ 1 1 月。 1 9 9 9 年抚育 1 次, 时间为 5 月。 2 0 0 9 年间
面积 在 I 、 I I 、 I I I 、 I V 区组 均 为 4 1 6 m ( 1 6 mx 2 6 m) , 造
2 . 3 培育 管理措施
1 9 9 5年 1 2月 整地 , 采 用穴 状 整地 方式 , 穴 规格 4 O e mx 4 0 e m x 3 0 e m, 穴 间距 1 . 9 mx 1 . 9 m。 1 9 9 6年 2月 造
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提 要 杉木人工林土壤肥力和林分生产力逐代下降,直接影响杉木地可持续经营。影响杉木人工林可持续经营的因素是多方面的,主要和杉木人工林所处亚热带红壤区生态系统的脆弱性和杉木人工林群落的单一性及杉木生物学特性等有关,而传统杉木林培育过程中采取一系列传统的营林措施则加剧了林地地力衰退。根据目前杉木人工林经营现状,建议在杉木人工林经营过程中应尽量降低营林措施干扰强度,特别是炼山措施的采取;同时开展有关林地可持续模式试验及评价指标体系的研究,以寻找适合不同地区的杉木检工林可持续经营模式。在此基础上,搞好杉木人工林规划和发展,这对南方杉木产区林地可持续经营实践具有较大的指导意义。
关键词 杉木人工林 地力衰退 可持续经营 因素 分 类 中图法 S757.1 据第四次全国森林资源连续清查统计,杉木人工林面积达 911万hm2,占全国人工用材林面积的 30.4%,杉木人工林在我国森林资源结构中占有重要地位[ "#ref1">1]。目前不断积累的研究资料显示,杉木人工林土壤肥力和林分生产力逐代下降,直接影响林地的可持续经营[ "#ref2">2-6],本文对此进行全面探讨,以便为相应措施的采取提供理论和实践指导。
1 杉木人工林土壤生态系统的脆弱性 杉木人工林大多分布于我国热带亚热带的红壤区,该区岩石矿物风化强烈,盐基高度淋失,形成以高岭石为主(30%-60%)的次生粘土矿物,土壤阳离子交换量低(3-12cmol/kg),盐基离子含量(约 3cmol/kg)和盐基饱和度(<30%)均较低,土壤缓冲性能差,pH 值低,土壤保肥和供肥能力亦低[ "#ref6">6,7]。其次,红壤有机质含量低(1.0%-1.5%),土壤腐殖质品质较差,HA/FA<0.45,活性 HA 含量高(90%),土壤腐殖质分子量小,结构简单,对土壤矿物分解作用强,腐殖质易遭分解和流失(淋失)[ "#ref8">8]。第三,红壤分布区地势不平,山地丘陵面积占 70-80%,坡度大,土壤抗蚀性较低,降雨侵蚀力大,一旦失去植被覆盖,极易发生水土肥流失,生态系统具有潜在的脆弱性[ "#ref9">9]。Lumdgrem 认为,在热带和亚热带地区的红壤和其它肥力差的土壤上,如果没有特殊管理措施,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[ "#ref10">10]。 www.kj008.net ------华夏教育资源库 www.kj008.net -------华夏教育资源库 2 杉木人工林营养元素生物循环的性质和特点
杉木人工林快速生长依赖于土壤中大量养分的供应。渊维俦研究,杉木从速生期到成过熟期,生物量从 53t/hm2 上升到 1584kg/hm2, 同阶段养分吸收与归还比率从 0.17 上升到 0.586[ "#ref11">11],表明杉木在采伐前不同生长阶段养分吸收均远大于归还。
林地地力的维持和提高取决于养分的归还量和循环速率,凋落物是人工林养分归还的主要途径[ "#ref5">5],其数量、组成、分解速率对地力有重要的影响。
杉木在造林后 1~5 年基本上无凋落物,造林后 6~10 年,有少量凋落物(400~1400kg/hm2),10~30 年凋落物数量呈增加趋势(1500~4500kg/hm2,有的高达 5376kg/hm2),30 年后约为 2000kg/hm2,若按 30 年为一轮伐期折算,年均凋落物约为 2300kg/hm2 [ "#ref11">11~
20]。而常绿阔叶林在幼龄时即有大量的落叶(如 7 年生火力楠纯林凋落物量为 2900kg/hm2),随后凋落物量大约在 5.0~9.2t/hm2 之间[ "#ref21">21~28]。杉木林的凋落物量明显低于常绿阔叶林,且阔叶林凋落物叶片所占比例亦大于杉木林的[ "#ref11">11~28]。由于杉木凋落物叶片营养元素含量比阔叶树的低或接近,加上小枝的营养元素含量比叶片又低得多,因此,杉木林凋落物营养元素的含量显著低于阔叶林的。
凋落物的组成和性质直接影响其分解速率及营养元素归还。田大伦研究,杉木凋落物中落叶、枯枝和落果的分解速率分别为 37.8%,21.2% 和 26.3%;吴志东研究,杉木、马尾松、红荷木和栎木凋落物年分解速率分别为 20.2%、42.2%、57.5% 和 50.5%;阮宏华研究,栎林和杉木林凋落物分解速率分别为 58% 和 22.92%。武夷山木荷、米槠、苦槠、甜槠、丝栗栲年分解速率分别为 55.6%、64.4%、59.9%、71.6% 和 67.1% "#com1">①; 屠梦照研究,锥栗、木荷、厚壳桂、黄果厚壳桂的分解速率分别为 57%、54.0%、42% 和 54%。由此可见,杉木凋落物年分解速率远小于阔叶树的,这与以下一些因素有关:①难易分解物质含量,大多数阔叶树凋落物中难分解的木质素含量低,而易分解的物质(可溶性物质、半纤维素和粗蛋白质)含量较高,而杉木凋落物的则相反。②阔叶树凋落物的 C/N 小于杉木的。③杉木叶片和小枝一起脱落,落到林地后无法紧贴表层土壤,而阔叶树凋落物的则相反。④参与分解的土壤微生物和动物数量、组成和活性,杉木林凋落物中微生物总数仅为阔叶林的 1/25,细菌和真菌数量亦低,唯放线菌数量相反,生化活性亦低,分解残余物较活跃的类群亦少,细菌种属组成以蜡质芽孢杆菌为主,占细菌总数的 64%~90%;而阔叶林中细菌则以多粘www.kj008.net ------华夏教育资源库 www.kj008.net -------华夏教育资源库 芽杆菌 (55%~64%) 和节细菌 (22%~29%) 为主 "#com2">②。另据报道,参与阔叶树凋落物分解的土壤动物种类亦比杉木的多,其中,以蚯蚓数量差异最为明显[ "#ref28">28]。
阔叶树凋落物营养元素归还量和归还与吸收比远比杉木的大。杉木凋落物营养元素归还量为 56~128.1kg/hm2.a,营养元素归还与吸收比率为 0.11~0.49[ "#ref11">11~20]。季雨林、雨林和常绿阔叶林凋落物营养元素年归还量分别为 412kg/hm2、286.7kg/hm2 和 184.6kg/hm2;格木凋落物每年归还营养元素为 238.43kg/hm2,是杉木的 2.4 倍;栎林凋落物营养元素归还量是杉木的 3.7 倍;阔叶林的营养元素归还和吸收比率达 0.70~0.86[ "#ref21">21~27]。
营养元素归还包含地上凋落物和地下细根的枯落物,地下部分死细根量有的与地上部分枯枝落叶量相当,有的还更大。另外,细根枯落物的养分含量比地上枯枝落叶的高,分解速度亦比枯枝落叶的大,因此,细根枯落物在森林营养元素循环中占重要地位[ "#ref28">28、29]。廖利平报道,7 年生杉木、火力楠细根年死亡量分别为 497kg/hm2 和 595kg/hm2,说明阔叶树细根年周转量亦比杉木的大[ "#ref31">31]。
从以上分析可以看出,阔叶林枯枝落叶和细根枯落物数量均比杉木林的大,凋落物中叶片所占比例较高,分解速度快,营养元素归还量亦大于杉木林的,养分循环速率较高。因此,阔叶林土壤的自肥能力比杉木林的强。
3 杉木人工林生态系统结构与功能 生态系统的结构是功能发挥的基础。由于杉木人工纯林群落结构十分简单,树种生态习性、生态位、吸收特性与外界物质循环和能量交换特性高度一致,造成系统的多样性差,缓冲能力弱,反馈系统的构成简化,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,从而极易导致系统功能退化[ "#ref5">5]。
一般杉木林下植被的生物量占整个生态系统生物量并不高 (1% 左右),但林下植被在增加系统的组成多样性,提高杉木林地营养元素的循环速率,改善土壤肥力等方面有重要作用[ "#ref5">5]。据作者研究,杉木林分中的营养元素含量草本层>灌木层>乔木层,林下植被营养元素年积累量除一代的低于乔木层外,二代和三代的均高于乔木层的 "#com3">③。 www.kj008.net ------华夏教育资源库 www.kj008.net -------华夏教育资源库 一般而言,自然生态系统如福建武夷山、梅花山、龙栖山自然保护区及江西九连山,贵州徭人山、雷公山、梵净山中杉木天然林并不存在地力衰退问题[ "#ref5">5、32、33]。在这些杉木天然林中,杉木所占比例不大,多种阔叶树又与其伴生,如武夷山自然保护区杉木天然林群落中共有 53 科 102 属 149 种植物,比本省建瓯高阳林区发育阶段较高的杉木—长叶黄肉楠—杜茎山群落 (27 科 36 属 43 种)高出 2~3 倍,其中居乔木第 II 层 (11~25m) 阔叶树有栲树、木荷、石栎、罗浮栲、黄瑞木、拟赤杨、鹿角杜鹃、虎皮楠、冬青等十几个树种,维持着较高的土壤肥力[ "#ref33">33、34]。另外,杉木天然林早期生长速度比人工林慢,如贵州徭人山常绿阔叶林中 32 年生杉木树高 16m,胸径 23.4cm,材积 0.354 7m3,仅为同地区杉木人工林平均生长速率的 50%~70%,福建武夷山杉木天然林早期生长速度亦远低于杉木人工林[ "#ref5">5、32]。高的生长速度就意味着从土壤中吸收更多的营养元素。由此可见,如何调整和配置杉木林群落结构对其地力维持起着重要作用。
4 杉木连栽导致土壤肥力实质性衰退 杉木多代连栽后,土壤肥力发生如下几个方面实质性变化: (1) 杉木凋落物分解形成酸性粗腐殖质及杉木根系分泌物等共同作用导致表层土壤酸度增加。方奇研究,从杉木头耕土到三耕土 ,pH 值由 5.15 下降到 4.98[ "#ref2">2]。作者研究,土壤 pH 值从杉木林取代杂木林(头耕土)起土壤酸度呈增加趋势,pH 值由杂木林的 5.66 下降到三代林的 4.90 "#com3">③。
(2) 由于杉木归还的有机物质少且难分解,造成土壤中 N 素供应不足,引起土壤有机质分解过程中 N、C 转化不平衡,不仅影响有机残体的进一步分解,而且影响了土壤腐殖质在土壤中的积累。杉木连栽后土壤腐殖质含量减少,腐殖质中富里酸含量增大,而胡敏酸含量下降,HA/FA 值变小,土壤腐殖质品质变差,土壤中松结合态腐殖质所占比例及土壤腐殖质中松结合态和紧结合态比值呈下降趋势,土壤腐殖质化程度降低 "#com3">③。
(3) 土壤中有毒物质积累增加,土壤中有机有毒物质与杉木凋落物淋溶和根系分泌物长期作用、土壤微生物抑制体发育等有关 "#com4">④。而无机有毒物质则可能与土壤酸度增加,Al3