杉木连栽地力衰退的原因及防治对策

2011/1/21 16:16:21

杉木为我国南方主要栽培树种,由于生长快,材质优良,用途广,更新容易,深受人们所喜爱,因此有连续栽培的习惯。但杉木连栽存在着地力衰退、生长量下降等问题,连续单一树种栽培,造成不良后果,已引起林业工作者极大关注。庆元林场是全国百强国营林场之一,全场总面积580万公顷,1980年经浙江省林业厅批准,庆元林场开始大面积杉木速丰林培育和营造,现有杉木林逾1333.33hm2;20世纪90年代以来,已开始皆伐,采伐后每年平均有小面积连栽和萌芽更新,但幼林生长不良。
　　
　　1地力衰退的主要表现
　　
　　地力衰退就是生产力的衰退或下降,主要表现在森林产量下降、土壤肥力减退、微生物区系改变、有毒物质积累、地位指数下降等。其中,地位指数下降是衡量地力衰退的理想尺度。庆元林场千岗坑Ⅰ林班13小班1958年营造的杉木林,当时地位指数为14,1990年皆伐后进行萌芽更新,前2年生长尚可,第3年开始逐渐枯死,不能成林,地力衰退表现很明显,严重影响着人工林基地的长期利用。同时在1993~2003年隆宫林区3林班7小班、15小班、30小班、34小班、38小班、40小班、45小班,4林班4小班、5小班、7小班、8小班、10小班、16小班、18小班共133.33hm2林地开展同样的试验,据实地调查和现实情况可知,连栽杉木生长是一代不如一代,第2代和第3代生长量比第1代分别下降10%~20%和40%~60%,单位面积木材产量随着连栽次数增加,均有不同程度下降。
　　地力衰退就土壤退化因素来讲,主要表现在氮、磷、钾等常量元素明显减少、土壤容重增加、水分物理性状变差以及微生物数量减少和生化酶活性降低等。庆元林场千岗坑林区对面山营造杉木林与同样地阔叶林土壤肥力比较,杉木林有机质和全量氮、磷、钾分别下降45%、38%、42%、32%,速效氮、磷、钾依次下降28%、38%、18%,如果杉木林面积不断扩大,这种负效应也越大;因此控制杉木面积,扩大阔叶林面积,是防治土壤退化的重要措施。
　　
　　2地力衰退的原因
　　
　　2.1不合理的栽培措施
　　促使土壤肥力下降的原因,主要是栽培技术措施不合理,不是杉木连栽本身。如造林前的炼山、全垦整地和早期的“三面光”抚育等。炼山使大量可利用吸收的有机养分变成灰色,氮在燃烧过程中挥发掉,灰分因风雨侵蚀、地表径流与渗透作用,使之迅速转移到林地以外,土壤有机质减少,加上全垦整地和“三面光”抚育,造成大量水土和养分流失,这种不合理的栽培制度是影响杉木人工林地力衰退的重要原因。
　　
　　2.2林分结构单一
　　杉木人工林下植被疏少,盖度低、结构单一,生态单调,往往只有乔木层片,养分利用极为单一,尤其是大面积的杉木速丰林建设,连续幼林松土除草,中龄林的深挖抚育,林中灌木杂草被清除而尽,使水土流失,不仅流失了有机质,而且土层变薄,这种人工林的集约经营是导致地力衰退的致命伤。从杉木中心产区许多地方看,他们对杉木纯林大多采取粗放经营,保留林中地被物,所以杉木2代、3代连栽地方衰退问题不突出,很少出现2代连栽失败问题。
　　
　　2.3杉木自身的特性
　　杉木枯落物通常是带叶小枝一起凋落,单宁含量高,分解速率缓慢,易引起厌气呼吸,回归林地的枯落物由单调的杉木枯枝叶堆积成厚厚的一层,大量枯枝叶没有被分解,导致杉木纯林养分回归慢,影响生态系统的养分平衡,所以连栽杉木的林地土壤肥力低于原始阔叶林。从维持与提高林地土壤肥力考虑,造林密度不宜过密,保持有利于林下植被生长的适当郁闭度,有利于提高土壤肥力。
　　
　　2.4杉木收获期短
　　杉木轮伐期短,采取皆伐方式,不仅取走木材所带养分,而且枝丫等剩余物和枯落物一烧而尽。因此,每收获一次要损耗大量养分,多代连栽与收获,势必导致养分亏缺,地力损耗。
　　
　　2.5林地只用不养
　　杉木是喜肥树种,生长快,需求养分也多;因此不施肥、不投入、只用不养,将导致地力衰退。庆元林场公鸡山二年生杉木幼林施磷肥的结果,年平均高生长86.1cm,比不施肥的平均高生长72.6cm,高出13.5cm,增长18.9%。据试验,在14~16指数级上施肥可使材积生长量提高20%~30%。
3防治对策
　　
　　3.1改变不合理的耕作制度
　　停止炼山或尽可能减少炼山,放弃全垦或尽可能采用带状、穴状整地,减少抚育强度,实行局部抚育及生态系统管理,各个作业环节都要扣住养分的保存,使养分朝着良性循环方向发展。近年来,庆元林场从过去的全垦挖大穴逐步改为不全垦而挖大穴整地、大块状抚育,从各生产环节注意养分保存。
　　
　　3.2调整林种结构,保护发展阔叶林
　　营造混交林,增加物种多样性,尽可能考虑针阔混交,改变过去植被铲光挖净的做法,发展林下植被。庆元林场已在松木迹地种杉,杉木迹地种松、种阔叶林,保护和发展千岗坑等林区原有阔叶林,对原有阔叶林进行封山育林,或少片择伐利用。伐后进行萌芽,彻底改变全面劈山、炼山、全垦整地做法,保护和发展阔叶林。
　　
　　3.3轮作造林
　　杉木经营强度大,收获期短,不宜连作,可实行阔叶林树、松、竹轮作,庆元林场在20世纪90年代对隆宫林区400hm2的现有杉木龄林通过间作后,先种少量毛竹,待杉木皆伐后竹子扩展,使杉木皆伐迹地迅速演变为毛竹林地。在原有杉木林中保存檫木、木荷等阔叶树种,成为针阔混交林。
　　
　　3.4适当施肥,增加收入
　　现代林业要有高投入才能有高产出,有条件的地方要实行施肥,增加投入,补充养分消耗。庆元林场一般在造林的翌年施1次氮肥,225kg/hm2,第1次间伐后再施1次,施750kg/hm2,从而保持了林木较高的生长量。

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