请与中国林业科学研究院林业研究所
中国林业科学研究院森林生态与环境保护研究所
福建省林学院杉木研究所联系,
该项目主要内容:1.关于杉木、杨树人工林地力衰退原因机理研究:
(1)研究相似立地条件不同代杉木、杨树人工林地力衰退机理,土壤性质与功能退化的状况。(2)研究杉木人工林不同代、不同发育阶段的幼龄林、中龄林、近熟林根际和非根际土壤性质动态变化及差异。(3)研究不同前茬杉木林,即前茬是杉木林、灌丛、阔叶树、竹林、针叶松、针阔混交林的杉木林的生长状况及其土壤性质变化状况与差异。(4)研究相似立地条件杉木、杨树纯林及其两种分别与针、阔叶树种混交林或轮栽林分土壤性质变化与差异。(5)研究不同立地条件下,不同代杉木幼龄林叶片中大量元素、微量元素养分含量变化与林木生长状况的相关性。(6)定点、定位、历时9年,研究二代杉木幼龄林土壤中营养元素含量在每年生长季节里的动态变化状况。
2.找出适合我国国情的2—3种维护地力有效措施,使土壤理化性质及生物学特性无明显不良变化或略有改善,使二、三代林木产量不下降。(1)关于杉木、杨树分别与不同针、阔叶树种混交或轮栽防治林木产量下降,改良土壤性质研究。(2)关于大量元素与微量元素合理配方施肥,防治第三代杉木林产量下降的研究。(3)关于采伐迹地枯落物不同处理方式对杉木幼龄林生长影响的研究。(4)关于对杉木幼龄林施磷促进林生长及其对磷组分影响效用的研究。(5)关于复合细菌肥料施用于杨树防止林木生长量下降、有效地改良土壤功能的研究。
特点:该专题依据森林土壤组成、结构、性质与其功能一致性原理,采用宏观与微观研究相结合,理论研究、调查研究与应用研究相结合,多学科互相渗透跟踪研究不同林分类型样地及其土壤、叶片样品性质的分析结果,比较衰退土壤和非衰退土壤性质、功能的差异,揭示杉木、杨树人工林地力衰退的原因机制,研究维护两树种土壤功能的有效措施,使森林生态体系保持动态平衡。应用推广情况:本专题通过外业样地调查、室内样品分析,多学科跟踪研究发现杉木、杨树与不同针、阔叶树种混交,在杉木林采伐迹地上轮栽针、阔叶树种以及对连栽杉木林开展大量元素和微量元素合理配方施肥可以有效地维护土壤功能,并已在杉木、杨树产区大面积推广应用,其中应用推广杉木与针、阔叶树种混交、轮栽面积为11.45万亩,连栽杉木林施用大量元素和微量元素合理配方施肥面积6450亩。杨树与刺槐、紫穗槐混交推广应用面积达到2.7229万公顷。关键技术:在前面学者研究的基础上,继续从深度和广度方面探索研究杉木、杨树人工林地力衰退的原因机制,根据具体的立地条件,找出有效的维护地力措施,防治两种林木生长量下降,维护和恢复森林土壤功能,永续利用森林土壤资源。
创新点:围绕关键技术的突破,本专题在几年来的研究工作中有价值的创新点如下:(1)本专题依据森林土壤功能与其组成、结构一致性原理,运用红外光谱技术,首次依据出峰波数和吸收强度,揭示了一、二代杉木人工林土壤组成结构存在差异,从而为土壤功能衰退从分子学领域找到了科学依据。(2)本专题在进行衰退土壤和非衰退土壤微生物区系及属种研究中发现衰退土壤中真菌出现了两个新的优势属种,这为进一步揭示杉木人工林地力衰退机理,寻找有效的防治措施,无疑是提供了新的理论依据;本年度正根据该研究结果所提供的理论线索,为防治杉木人工林地力衰退开展新的探索研究。(3)沿着杉木林不同发育阶段,系统的研究根际和非根际土壤化学性质、生物化学活性、微生物区系及属种变化,探索出一系列林木生长与土壤性质动态变化关系,为系统地、全面地揭示杉木人工林地力衰退机理,制定正确的森林经营措施,提供了较可靠的科学依据;(4)对连栽杉木林土壤中影响林木生长、具有生理和生化活性物质首次进行了较系统的定量研究;(5)首次研制出大量元素与微量元素合理配方施肥,能有效地防治第三代杉木林产量下降,施用N、P、K与微量元素混合肥料具有较好的促进林木生长的效果;首次阐明了合理施肥对杉木叶片一系列生理化性能改良的状况;(6)经过定量化研究首次证实杨树连栽存在地力衰退。在同一水平上进行了杨树与刺槐、紫穗槐、沙棘混交及轮作试验,定量地研究了不同混交模式林木的生长量与土壤养分变化的相关关系,以及混交林土壤酶活性与微生物活性的变化规律,国内外未见相同报道;(7)首次把复合菌肥应用于防治杨树人工林地力衰退,取得了明显的改良土壤功能和提高林木生长量的效用。