楊樹人工林地力衰退機理及恢復技術研究

張 明 孫大偉 鄒振峰 米 實 孫海亮 董曉明

（1.四平市林業(yè)科學研究院，吉林 四平 136000；2.四平市林業(yè)局，吉林 四平 136000；3.四平市實驗林場，吉林 四平 136001）

楊樹人工林地力衰退機理及恢復技術研究

張 明1孫大偉1鄒振峰2米 實3孫海亮3董曉明3

（1.四平市林業(yè)科學研究院，吉林 四平 136000；2.四平市林業(yè)局，吉林 四平 136000；3.四平市實驗林場，吉林 四平 136001）

我國楊樹主要表現(xiàn)為生長速度慢，病蟲危害嚴重，成材率低，輪伐期長，林地利用率下降，形成“小老樹”。經濟效益較速生豐產林低幾倍甚至十幾倍。通過使用楊樹人工林地力恢復技術，可促進生長遲緩的楊樹人工林基本達到速生豐產林的水平，有針對性的采取有效措施，使大面積的“小老樹”恢復生機與活力，最大限度地發(fā)揮林業(yè)的生態(tài)效益、經濟效益和社會效益。

主要目標；任務；內容；結論

目前我國楊樹人工林種植面積達到700多萬hm2，居世界第1位。東北中西部半干旱地區(qū)大面積營造的楊樹人工林由于森林結構單一，不可避免地帶來森林生態(tài)功能和林地生產力低下等問題，且50%左右在進入中齡林階段便由于地力衰退而形成“小老樹”，僅吉林省西部地區(qū)就超過15萬hm2， 主要表現(xiàn)為生長速度慢，病蟲危害嚴重，成材率低，輪伐期長，林地利用率下降，經濟效益較速生豐產林低幾倍甚至十幾倍。因此，有必要對低質楊樹人工林地力衰退的機理進行研究，在此基礎上，有針對性的采取有效措施，使大面積的“小老樹”恢復生機與活力，最大限度地發(fā)揮林業(yè)的生態(tài)效益、經濟效益和社會效益。

通過使用楊樹人工林地力恢復技術，可促進生長遲緩的楊樹人工林基本達到速生豐產林的水平，不再形成“小老樹”。在投入增加很少的條件下，林木蓄積和木材產量可以增加200%以上，木材產量可由原來每公頃不足30m3增加到100m3，由于輪伐期縮短，林地利用率可以提高30%。以每公頃多產木材70m3，每立方米木材400元計算，僅木材價值每公頃直接增加經濟效益近28000元，如技術通過項目區(qū)推廣應用面積達到 10 萬hm2，僅木材生產增加的經濟效益就將達30億元。

社會作用：本項目實施后，對項目區(qū)林業(yè)經濟發(fā)展將起到巨大的推動作用，對推廣應用先進的森林經營技術、加快林業(yè)產業(yè)結構的調整、增加林農收入、鞏固集體林權制度改革成果、實現(xiàn)農村和諧穩(wěn)定發(fā)展等方面均具重大的現(xiàn)實意義。

1 主要目標

1.1 弄清低質楊樹人工林地力衰退機理

弄清不同林齡林地的養(yǎng)分特征。弄清不同林齡林地的土壤物理、化學和生物學特性的變化；弄清不同林齡林地的土壤水分動態(tài)變化規(guī)律。弄清林地土壤水肥變化規(guī)律與楊樹生長的相關性。

1.2 篩選有效的低質楊樹人工林地力恢復技術

根據(jù)楊樹生長發(fā)育的需肥動態(tài)和林地土壤理化性質的變化動態(tài)，建立林地養(yǎng)分效應配方施肥模型。弄清不同復合微生物菌劑對林地土壤質量和地力恢復的影響，篩選可以提高地力的復合菌劑。建立半邊根區(qū)挖溝積殘蓄水技術，結合人工補肥補水措施提高林地地力。

2 研究開發(fā)的任務和內容

2.1 關于東北半干旱地區(qū)低質楊樹人工林地力衰退原因機理研究

研究不同林齡根際和非根際土壤性質動態(tài)變化及差異。對林地地上部分營養(yǎng)元素儲量及動態(tài)變化與林木生長狀況的相關性進行研究。研究水分利用特征及其影響因子。

2.2 找出2～3種恢復保持地力的有效措施

根據(jù)不同的立地條件進行合理配方施肥(包括采用微生物菌劑加快枯落物的降解)。比較混交林的增產效應。結合楊樹人工林半邊根區(qū)深挖溝技術、利用枯枝落葉填充溝體等措施增強林地蓄水保水能力、增加有機物質的積累。

2.3 對楊樹人工林地力恢復技術集成與熟化，建立楊樹速生豐產示范林

3 項目的技術關鍵、技術難點、創(chuàng)新點

3.1 技術關鍵

東北中西部半干旱地區(qū)低質楊樹人工林地力衰退的機制；增強和恢復森林土壤功能的技術措施。采取林地半邊根區(qū)深挖溝集枯枝落葉和人工補水補肥等方式增強林地蓄水保水能力。建立長期的楊樹人工林防退化措施。

3.2 技術難點

楊樹人工林土壤水分、養(yǎng)分的變化規(guī)律；楊樹人工林地力長期保持的技術措施。

3.3 創(chuàng)新點

系統(tǒng)研究不同林齡楊樹人工林根際和非根際土壤化學性質、微生物區(qū)系及水分含蓄能力等變化，全面揭示楊樹人工林地力衰退機理；楊樹人工林地配方施肥技術。采用林地半邊根區(qū)深挖溝的方式收集枯枝敗葉和人工補水補肥措施增強人工林地的蓄水保肥能力，提高林地生產力。

4 結論

多年來，東北中西部半干旱區(qū)楊樹人工林因地力衰退導致的“小老樹”的問題一直沒有解決。近期國內對楊樹人工林地力衰退方面的研究也集中于連作對土壤的影響。四平市林業(yè)科學研究院前期對雙遼實驗林場和雙山林場的不同林齡的低質楊樹人工林進行了多年的觀察、調查與研究，研究表明，因東北中西部地區(qū)本身地力就差，造林后，隨著樹木的生長，地力急劇下降，因地力衰退引起的林地生產力低下問題常不可避免，這方面的研究在國內外均十分匱乏。

在不同林齡的楊樹人工林對水分的容蓄能力、水分消耗水平有何差異,土壤物理結構有何不同,也不明確。這些問題對于深入了解東北中西部低質楊樹人工楊樹林地力的衰退機理是十分重要的，亟需進行深入的探討。通過半邊根區(qū)挖溝蓄水增肥，新型緩控釋肥料、有機肥料和生物肥料、及保水技術的應用，對促進地力恢復的進程具有重要現(xiàn)實意義。

S725.7

A

10.11974/nyyjs.20161232031

張明(1974-)，男，四平市林業(yè)科學研究院，高級工程師，主要從事林業(yè)科學技術研究工作。