杉木人工林地力衰退的原因及对策研究

蒙美平

中文摘要：本文详细的介绍了国内、国外人工林地力衰退的现状，以及历史背景。从生产力、微生物、育林措施、生态环境等多方面分析了导致杉木人工林地力衰退的主要缘由，提出了生态系统管理、科学营林措施、调整林分结构等措施来改善地力衰退，保护杉木人工林。

[关键词]:杉木人工林；地力衰退；土壤

引言

土壤退化其中一种表现形式就是我国林木中常见的地力衰退，地力衰退又主要表现为土壤中的营养物质含量下降、理化性质变差，林下的植被变得相当稀少，使得杉木人工林地内都普遍存在着水土流失的这种情况。早在19世纪初就有人发现了人工林地力衰退，并且被人称为“第二代效应”。当时在国外就有人为了提高林木的产量，将种植的天然阔叶林改为种植针叶人工林。经过多年研究发现，我国大部分人工林都有地力衰退的情况，其中我国针对杉木人工林地力衰退的情况研究得最多。我国对杉木人工林最早的研究应该在60年代初，在之前更是出版了《人工林地力衰退研究》专辑，从侧面表现出我国人工林的衰退很严重，急需改善。

地力衰退的表现

（一）人工林生产力下降

地力衰退的一个直接表现是人工林生产力的下降。很多有关于人工林地力衰退的报道大多数都与人工林生产力有关系。陈乃全、尹建道对长白落叶松人工林进行了研究，在同一块地下，二代林的生产力都下降得很明显；方奇根据杉木林分资料分析出，林分的生长量随着连载的代数增加而越来越少；湖南、江西等地还出现了杉木连载成活率下降甚至幼林的生长都出现了不正常的现象。

土壤微生物种群下降

随着杉木林地力衰退越来越严重，我国开始对杉木林的微生物也进行了研究，发现杉木幼林根部的土壤微生物数量明显比非根部的土壤含的微生物数量多，但随着林木的生长，微生物的含量也在慢慢发生变化，其中杉木从幼龄林到中林龄这一段时期土壤的微生物含量大量下降，但快到成熟期时，微生物的含量又有所回升，但这时期微生物的含量仍然远远低于幼龄时期，使得土壤的一系列生物反应收到了一定的阻碍，引起了土壤的退化。

三、人工林地力衰退的原因

（一）自然地理环境和生态环境的脆弱性

热带地区的杉木林比温带地区的杉木林更加容易地力衰退。对于土壤不够肥沃，含微生物量比较少的热带森林，它们的营养物质主要都在植被中了，如果这些树木遭受到大量砍伐致使含营养物质的植被收到了破坏，那么这个热带森林的恢复需要极其长的时间，因为缺乏必须的营养物质。热带地区土壤里的富里酸含量比胡敏酸的含量大。富里酸容易溶在水中，而热带地区的雨量也很多，土壤的养分就很容易流失了，这是热带地区土壤的养分下降的一个重要原因。因此在这些热带地区，如果国家不采取一下保护措施，将一些天然林改造成人工林，那么土壤退化是必然的趋势。

（二）不合理的育林措施

我国在杉木林的育林措施存在着很多的不合理性，例如在选取树种、苗木时会存在着盲目性。受到利益以及经营方便的推动，一些企业会把一些树种在不适合的土壤中，缺乏对造林科学的指导。据研究，一些地方的杉木林生长不良，主要的原因就是造林是选取的苗木质量太差以及立地条件差。落叶松和杉木的造林密度一般都比较大，因此竞争激烈影响了林分的成长，而且林下的营养不够，环境也不好，不利于一些微生物的生长和繁殖，也不利于落叶的分解和土壤养分的转化，这样的情况会对土壤的理化性质造成不好的影响。

（三）人工林植被的种类单一导致土壤功能下降

以栽培的目标树种为绝对优势种群组成的植物群落构成了人工林的林分 ,目标树种的生物特性和生态特性决定了整个人工林内部系统的能量流动和物质循环。我国最常见的树木是杉木和落叶松，还有一些树种如火炬松、湿地松等是前人从国外引进的。 根据国内外研究显示 ,针叶树种的落物很难分解 ,因此造成土壤的营养物质的生物循环不顺畅。

在相对比较成熟的林木群落，虽然针叶类的植物会比较占优势，不过一般都有一定数目的其他类植物如阔叶树和灌木相伴而生。相反一些层次单一的杉木人工林的生态系统，不仅习性单一，也会造成林木的应激能力不够强大，反馈调节能力也不好，使得生态系统很容易失衡，生态环境改变的单向叠加 ,造成生态系统失去相对平衡的状态。 灌木和草本植物提高了植物群落的多元化。因此虽然说灌木、阔叶林和草本植物占群落生物量的比例不大，但是也提高了群落的多样性，提高了群落的抵抗能力，同时加强了群落中营养元素的循环，对土壤的熟化产生了有利的影响，提高了土壤的肥力。

（四）人工林树种的自身抑制

国内外科研显示，某些树种的器官，器官遗骸和根际微生物在整个生命活动时间段均分泌一些物质，而这种物质可能会抑制树种种子的萌芽、生长，而且这些物质在长期内一直累积，导致其幼苗不能健康发芽成长。

四、防止人工林地力衰退的对策

（一）实行生态系统管理

有些人觉得杉木人工林的地力衰退主要是由于土壤、植物、动物等三个元素造成的，如果没有通过人工的调节，就基本不可能让森林的生态系统与外界的环境维持在一个稳定的平衡中，因此通过大量的研究得出 ，可以通过对杉木人工林的遗传控制、环境控制、密度控制、群落结构控制及维护和提高土壤肥力等比较先进的技术途径 ,使杉木人工林的各个系统之间、杉木人工林自身内外生态系统以及和环境之间的平衡，充分利用大自然赋予的光能还有地力，使得人工林能够永远稳定的高产。

（二）采取科学营林措施

杉木人工林在经过采伐之后经常会产生一些木材的废弃物，这时候人们不应该把这些废弃的剩余物烧掉，这些剩余物覆盖在土壤上能产生丰富的有机质，能够维持土壤的一种肥沃度。应该尽量保留这些剩余的废弃物，将其平铺在土壤的表面，让这些剩余物慢慢腐烂产生肥料。在清理这些杉木林地时，要尽量少使用火烧，可以用化学的方法来代替，比如说化学除草方法。在造林的前期，应当保留一些对林木没有害处的灌木，防止水土流失越来越严重，另外应该减少在砍伐杉木林地的过程中对土壤的破坏范围。

（三）调整林分结构 ,保护林下植被

林下植被对促进生态系统养分的循环以及提高土壤的肥沃度都有很大的作用，林下植被的落叶分解得很快，而且林下植被的土壤养分含量也很高，一般情况下草本>灌木>乔木。通过对杉木人工林的地下植被的研究发现，当林分的郁闭度小于0.7时，才会产生大量的林下植被。当人工林郁闭度较高时，会影响林下植被的发育，因此人们可以改变高密度种植的习惯，改为适当的梳植，增加林地的透光性，促进大多数植被的生长，为土壤供应更多的营养元素，让土壤能更加肥沃，减轻地力衰退的严重程度。

结论

杉木人工林地力的衰退问题是我国长期以来一个难以解决又较为复杂的问题,它不仅仅涉及到一个可持续发展的经营思想，还涉及到众多的学科，例如生态学、化学、营林等。我国对地力衰退的主要原因研究不够深入，对土壤以及土壤的作用机制都了解不够深，因此我们接下来有必要从土壤、微生物角度切入对地力衰退产生的研究，改善杉木林地力衰退。本文从从生产力、微生物、育林措施、生态环境等多方面分析了导致杉木人工林地力衰退的主要缘由，提出了生态系统管理、科学营林措施、调整林分结构等措施来改善地力衰退，保护杉木人工林。但研究受到经费以及科学技术的限制，研究的深度和广度都不够，所以大多数结论都具有片面性，给改善杉木人工林地力衰退带来了难题。在对杉木人工林地力衰退的研究中，大多数都采用了空间代替时间的方法研究不同代数和不同成长阶段的生产力变化和土壤微生物含量的变化，用这种方法研究需要很长的时间，这个时间甚至超过了人的生命时长，因此对杉木人工林的研究需要建立起一个系统的模型，才能使研究出的结论更加具有可靠性。

参考文献

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