人工林地力衰退研究进展

论述国内外人工林地力衰退的现状,世界各地许多人工林都存在不同程度的地力衰退问题,出现衰退的造林树种主要有欧洲云杉、海岸松辆射松、日本落叶松、油棕、柚木、桉树、欧洲松等;在我国杉木、桉树、马尾松、杨树、长白落叶松、华山松等树种出现了生产力衰退现象。人工林地力衰退与气候、土壤、树种、人工林群落结构、育林措施等诸多因素有关。防治人工林方式,建立生态林业;改善人工林的经营制度;使用组装配套技术,提高经营水平。     

人工林地力衰退研究现状与进展

介绍了国内外人工林地力衰退的历史背景和现状,从人工林群落结构、土壤微生物种群区系、土壤理化性质和生化特性,栽培措施等方面分析了导致人工林地力衰退的原因,提出了调整林分结构,保护林下植被、混交,林地施肥和土壤改良、科学营林等措施防止地力衰退;概述了人工林地力衰退的研究进展和今后研究方向。     

人工林地力的衰退与维护研究综述

人工林地力的衰退与维护是一个世界性问题，在查阅大量国内外文献的基础上，文中介绍了国内外人工林地力衰退状况，从人工林群落结构及其功能、土壤微生物种群区系变化、植物自身毒素、栽培措施等方面分析了地力衰退产生的原因，同时提出了保护林下植被、调整林分结构、混农林业、混交、轮作与休闲以及林地施肥与土壤改良等措施维护地力，概述了人工林地力衰退研究进展及发展趋势。     

杨树人工林地力衰退研究现状及防止措施

论述了土壤退化、林地地力衰退和人工林长期生产力维持等与人工林地力衰退相关的概念,并从三个方面阐述了杨树人工林地力衰退的主要表现：一是生产力下降的原因及主要体现,二是土壤质量下降的主要表现,三是土壤微生态环境的变化,主要是包括杨树人工林地中土壤脲酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、硝酸还原酶、酚酸类物质及土壤微生物活性的变化等;分别从平衡施肥体系的建立、新型肥料的施用和杨树人工林的连作与轮作、纯林与混交林营造的角度对防止人工林地力衰退提出了自己的建议。     

杨树人工林地力衰退研究现状与进展

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个方面对人工林地力衰退的原因进行阐述。最后,对合理轮作、混交、林地施肥及土壤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。     

我国人工林地力衰退与维护研究

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。     

桉树人工林地力衰退及其成因评述

从桉树人工林的水分、养分状况以及人工林对水肥的综合影响上评述了桉树人工林的地力衰退表现；进而，以生物多样性作为关键因素，分析了桉树人工林地上部分及土壤部分生物多样性的特点，以及导致人工林生物多样性较低的原因，从而提出制止桉树人工林地力衰退的3方面的措施。     

人工林地力衰退研究综述

通过查阅大量文献,在前人对人工林地力衰退研究的基础上,论述了国内外有关人工林地力衰退研究的历史及现状;从不同的角度论述了人工林地力衰退的原因,如不合理的营林措施、连栽、纯林等;并在此基础上综述了人工林地力衰退的防治研究,如调整林分结构、营造混交林、改善现有营林制度等,概述了人工林地力衰退的新进展及今后的研究方向。     

杉木人工林地力衰退研究进展

杉木作为我国重要速生树种,在我国林业生产中占据不可或缺的重要地位,但其地力衰退问题日益显露,已引起相关学者的高度重视。文中通过查阅大量文献,在前人研究的基础上,论述了杉木人工林地力衰退特征,如土壤酸化、缺磷、富铝和化感等;从不同角度论述了杉木人工林地力衰退的原因,如酸沉降加剧、不适宜的营林活动、肥料施用不当等;提出了一系列维护措施,如轮作、营造混交林、追肥等;概述了杉木人工林地力衰退的最新研究进展及今后的研究方向。     

人工林地力衰退现状及防治对策

通过对落叶松和杉木等人工林连栽作业引起地力衰退的研究表明，生物循环失调，栽培技术不当是引起人工林连栽地力衰退的主要原因。人工林地力衰退主要表现为土壤剖面逆向发育，土壤理化性质变差，有机质和养分状况恶化，人工林生产力下降等，指出调整林分结构、保护林下植被，营造混交林，科学经营是缓解人工林地力下降的重要措施。     

不同改造措施对马尾松低效林土壤活性有机碳的影响

通过马尾松低效林改造试验,研究了不同改造措施(全砍重造(QKCZ)、封山育林(FSYL)和补植混交(BZHJ))对土壤有机碳和活性有机碳的影响.结果表明:马尾松低效林改造后土壤有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(DOC)和易氧化碳(EOC)含量分别比未改造的马尾松低效林(对照,CK)增加了1.06～3.30 g·kg-1、16.81～142.29 mg·kg-1 (P ＜0.05)、12.83～43.71 mg· kg-1(P＜0.05)和0.16 g～0.54 g·kg-1(P＜0.05);不同改造措施马尾松林土壤活性有机碳占土壤有机碳的比例大小顺序,微生物量碳/有机碳(MBC/SOC)为FSYL＞ CK＞ QKCZ＞ BZHJ,易氧化碳/有机碳(EOC/SOC)为CK＞ BZHJ＞ FSYL＞ QKCZ,水溶性有机碳/有机碳(DOC/SOC)为BZHJ＞ CK＞ FSYL＞ QKCZ.说明3种马尾松低效林改造措施中QKCZ的土壤有机碳稳定性最好,更有利于土壤有机碳固存.     

马尾松光合生理特性及资源利用效率研究进展

马尾松是我国南方生态恢复与重建的先锋树种,具有耐干旱、耐贫瘠及速生丰产等优点,其人工林在我国森林资源总量中占举足轻重的位置,但纯林的养分循环差,易导致生产力低下;而研究马尾松光合生理特性及资源利用效率可以为马尾松人工林生产力的提高提供坚实的理论基础。文中综述马尾松光合生理特性及资源利用效率的研究进展,分析逆境胁迫对其光合生理特性及资源利用效率的影响,包括水分胁迫、热胁迫、酸雨胁迫、低磷胁迫及铝胁迫等。在全球变化背景下,研究马尾松光合生理特性与资源利用效率及其对逆境胁迫的响应,对于制定马尾松的管理与保护策略、挖掘其抗性潜力具有重要意义,可为马尾松林分生产力的提升及纯林改良策略的制定提供理论参考。     

三峡库区云阳县三种类型马尾松林微生物区系及优势种群分析Ⅰ.林地土壤细菌、芽孢杆菌和真菌

为探讨马尾松不同类型林地土壤微生物区系及其季节变化,对三峡库区云阳县马尾松近熟龄天然林、中龄天然林和人工林林地土壤可培养细菌、芽孢杆菌(Bacillus spp.)和真菌进行了分析。结果表明,林地土壤微生物优势种群种类和数量因不同森林类型林地和季节有所差异。中龄天然林的细菌数量显著高于近熟龄天然林和人工林,其四季变化也最大,而近熟龄天然林和人工林则相对平缓。林地土壤细菌优势种群主要是芽孢杆菌(Bacillus spp.)和假单胞菌(Pseudomonas spp.),尤以蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)居多,在四季中冬季细菌的优势种群数量所占比例最高(近熟龄天然林＞人工林＞中龄天然林),优势种群近熟龄天然林为芽孢杆菌,占39.74%;人工林为假单胞菌,占37.26%;中龄天然林为蜡状芽孢杆菌,占24.91%。三种林地类型土壤的芽孢杆菌在不同季节都以蜡状芽孢杆菌(占20% - 49%)和芽孢杆菌科(Bacillaceae)一种(种名未定)为优势种群。三种林地类型土壤真菌优势种群在秋季所占比例最高,且人工林＞近熟龄天然林＞中龄天然林;优势种群数量及所占比例人工林为核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum),33.08%,近熟龄天然林为核盘菌, 31.7%,中龄天然林为瓦克青霉(Penicillium waksmanii), 25.15%。     

生物炭改良林地土壤研究进展

中国是世界上人工林面积最大的国家,同时也是林地土壤质量退化最为严峻的国家。如何减缓人工林地力衰退和维持人工林长期生产力等问题,已成为当今中国乃至世界林业科学最为关注的话题。近年来生物炭作为一种新型有效的土壤改良剂被世界各国广泛研究和利用,然而目前对生物炭的土壤改良作用研究多限于农地土壤,对林地土壤改良的综述性报道还不多见。文中从生物炭影响土壤物理学、化学及生物学特性等方面综述了生物炭在改良农林地土壤方面的研究进展,提出了生物炭研究存在的问题及今后的研究方向,以期为生物炭在农业及林地的应用提供理论参考,为改进传统的森林经营措施和实现人工林可持续经营提供借鉴。     

Responses of labile soil organic carbon and enzyme activity in mineral soils to forest conversion in the subtropics

Aims

Globally, extensive areas of native forest have been almost replaced by plantations to meet the demands for timber, fuel material and other forest products. This study aimed to evaluate the effects of forest conversion on labile soil organic C (SOC), soil respiration, and enzyme activity, and to quantify their relationship in subtropical forest ecosystems.

Methods

Surface mineral soil (0–20 cm) was collected from a Cunninghamia lanceolata Hook. plantation, Pinus massoniana Lamb. plantation, Michelia macclurei Dandy plantation, and an undisturbed native broadleaf forest. Soil microbial biomass C, dissolved organic C, permanganate-oxidizable C, basal respiration, and six enzyme activities were investigated.

Results

Soil microbial biomass C was higher by 45.9 % in native broadleaf forest than that in M. macclurei Dandy plantation. The ratio of soil microbial biomass C to total SOC was 27.6 % higher in the M. macclurei Dandy plantation than in the native broadleaf forest. The soil respiration increased by 25.2 % and 21.7 % after conversion from native broadleaf forest to P. massoniana Lamb. and M. macclurei Dandy plantations respectively. The effects of forest conversion on the soil enzyme activities differed among the tree species. Soil microbial biomass C had higher correlation with soil respiration than with the other SOC fractions. Moreover, soil microbial biomass C was positively correlated with urease and negatively correlated with cellulase activity. Soil respiration had higher correlation with soil microbial biomass C, dissolved organic C and permanganate-oxidizable C.

Conclusion

Forest conversion affected the soil microbial biomass C, soil respiration, invertase, cellulase, urease, catalase, acid phosphatase, and polyphenol oxidase activities, but their response depended on tree species. Soil respiration was mainly controlled by labile SOC, not by total SOC.     

华北土石山区刺槐和栓皮栎人工林土壤微生物数量和微生物量碳、氮研究

正截止到2014年,全国水土流失面积已高达294.91万km2,占国土总面积的30.72%[1-2]。水土流失造成生态环境脆弱,植被破坏促使水土流失加剧是区域环境恶化的主要原因之一[3]。众多研究表明,植被恢复可有效地减少水土流失,是遏制生态环境恶化、改善脆弱生态系统的有效措施[4-6]。在森林生态系统中,土壤微生物对土地利用的变化、管理措施、耕作和肥力水平等外界条件的变化十分敏感,     

三峡库区云阳县三种类型马尾松林微生物区系及优势种群分析Ⅱ.林地空气、叶面和树皮表面

为探讨马尾松不同类型林地地上部微生物区系及优势种群及其季节性变化,对三峡库区云阳县马尾松近熟龄天然林、中龄天然林和人工林林地空气、叶面和树皮表面等地上部的可培养细菌和真菌进行了分析。结果表明,空气、叶面和树皮表面的真菌、细菌两大类微生物数量四季变化趋势基本一致,夏季和秋季的数量多于冬季和春季,中龄天然林的两大类微生物数量最大且四季变化亦最大;优势种群的种类和数量随季节和林地类型不同而有所变化。人工林空气中可培养真菌种类秋、冬、春、夏分别有4、3、4、3种,近熟龄天然林和中龄天然林四季中均为3种;优势种群多     

Species substitution for carbon storage: Sessile oak versus Corsican pine in France as a case study

Species choice is potentially an important management decision for increasing carbon stocks in forest ecosystems. The substitution of a slow-growing hardwood species (Quercus petraea) by a fast-growing conifer plantation (Pinus nigra subsp. laricio) was studied in central France. Simulations of carbon stocks in tree biomass were conducted using stand growth models Fagacées for sessile oak and PNL for Corsican pine. The changes in soil carbon were assessed using the Century model and data from two European soil monitoring networks: 16 km × 16 km grid and RENECOFOR. Carbon in wood products was assessed with life cycle analysis and lifespan of final products. However, only carbon stocks and their variation were accounted for: effects of energy-consuming materials or fossil fuel substitution are excluded from the analysis. To compare the growth of these two types of forest stands, an important part of the study was to assess the productivity of both species at the same site, using National Forest Inventory data.     

马尾松生物量和生产力研究进展

马尾松在我国南方亚热带地区广泛种植,是我国主要植树造林树种之一,长期以来产生了巨大的生态和经济效益,在我国林业中有着重要地位。在全球气候变暖这一大背景下,研究马尾松森林生态系统的生物量和生产力具有非常重要的意义。文中从传统方法和遥感技术2个方面介绍了马尾松生物量和生产力的测算方法,分析了林龄、混交造林、立地条件、气候因素和林分密度对马尾松生物量和生产力的影响,并针对目前存在的问题提出未来研究的发展方向,以期为我国马尾松林的可持续经营提供参考。     

关于我国人工林长期生产力的保持

为了保持我国人工林的长期生产力和提高森林质量,达到可持续经营的目的。作者在以往研究工作的基础上,广泛收集了国内外有关成果与资料,概括论述了我国人工林森林生产力的现状、不能保持生产力的原因与机理以及长期保持人工林生产力的技术对策。按第八次清查的全国森林资源数据,每公顷蓄积量为89.79 m^3,其中天然林为104.6 m^3,人工林为52.76 m^3,人工林森林生产力明显低于天然林;我国优势树种人工林每公顷蓄积量也不高,如杉木为69.8 m^3,马尾松为56.2 m^3,落叶松为58.6 m^3,这些数据比日本2002年3月公布的人工林相似树种的数据低很多,如日本针叶树蓄积量为227.97 m^3·hm^-2,柳杉为295.83 m^3·hm^-2,落叶松为189.88 m^3·hm^-2。关于年生长量,按全国第七次资源清查的中龄林与近熟林的数据做统计:杉木人工林5.2~4.2 m^3·hm^-2,马尾松为3.2~1.8 m^3·hm^-2,柏木为3.4~3.2 m^3·hm^-2;但按作者掌握的我国重点或示范性、试验性小面积人工林生长量看,却很高,按我国编制的速生丰产林标准的生长量数据看比较高。我国大面积人工林生产力不高,短周期经营的杨树、桉树人工林也不高,主要原因是:(1)纯林化与针叶化严重。按第八次全国森林资源统计,纯林占人工林的85%,而且针叶化明显,人工乔木林10个优势树种中针叶林比例高达56.9%。人工纯林结构简单,生物多样性低,生物学上缺乏稳定性。人工纯林特别是针叶纯林,抗性低,抗自然灾害和大气污染能力均差,人工纯林维护地力的能力也弱。(2)集约育林的技术措施:立地控制技术未得到推广,适地适树适品种原则在育林中未能认真贯彻;密度、植被、地力控制技术也执行不力,大面积上的人工林仍属于粗放经营;连作引起林地土壤理、化、生物特性恶化,土壤质量衰退,导致林木生长不良,林分生产力逐代下降;造林作业造成水土流失,如杉木造林,传统的育林技术未得到明显改进,福建尤溪炼山后进行的3年观测结果表明,炼山和水土流失损失的有机质高达989.35 kg·hm^-2,养分586.26 kg·hm^-2。桉树在砖红壤进行的机耕整地,水土流失也很严重,不合理的造林作业,最终导致土壤质量与森林生产力下降。短周期培育人工林带来了2个重要问题,一是对林地肥力要求高,二是如何利用无性系才能保持长期生产力。短周期经营采用的无性系,生长速度快,生长量大,轮伐期短,养分需求量大,如刚果12号W5无性系,通常利用地上部分,以5~7 a的轮伐期计,消耗的养分达571.75 kg·hm^-2,我国培养短周期人工林的土壤质量本底原本普遍不高,如果采取连作,土壤有机质养分会明显下降,土壤质量衰退,并对其功能产生危害。我国杨树、桉树等人工林要达到短周期持续经营,还需要实行多无性系造林。我国人工林长期生产力保持的技术对策,应采取先进的集约育林措施,包括遗传控制、立地控制、密度控制、植被控制与地力控制。