桉树工业人工林的生态问题与可持续经营

在阐述工业人工林的概念和特征的基础上,分析桉树工业人工林发展中出现的主要生态问题及原因,认为可以通过提高桉树工业人工林林分的稳定性,减少林地养分流失,保持和提高林分土壤肥力,保护和恢复林地植被,提高工业人工林的生物多样性,以及强化桉树工业人工林的管理法规和产品认证制度等措施,实现桉树工业人工林的可持续经营与发展。     

广西桉树人工林发展现状及对策探析

广西为桉树适生区,有着良好的林业产业发展条件,是国家速生丰产商品林基地的主要区域。本文试图对广西桉树人工林的发展现状进行梳理和分析,并就广西发展桉树的有利条件和潜力进行探讨,在此基础上总结出广西桉树人工林发展的主要问题,并且对其提出建议和解决方法。     

广西桉树人工林引种发展历程与可持续发展研究

本文通过回顾广西桉树人工林的引种发展历程,对桉树人工林的经济、生态和社会价值、发展过程中的生态负面效应及其产生的根本原因进行论述与分析。并针对性地提出实现广西桉树人工林可持续发展的建议,为解答桉树的社会争议提供科学客观的分析评述,为科学制定桉树种植产业发展规划提供参考依据。     

桉树人工林与邻近区域群落土壤肥力研究

 采用灰色关联系统分析方法对滇中桉树人工林与邻近区域群落土壤进行肥力变化进行分析研究,结果表明:滇中生态脆弱带种植桉树人工林,4个生长季节中,由于人为干扰,桉树人工林群落表现出在雨季对养分的特殊需求,土壤肥力水平由旱季0.274±0.027变化到雨季的0.256±0.018,全年表现出对土壤养分的持续耗竭,与邻近区域群落比较,容易造成生态系统土壤养分贫瘠化而影响植被的正常恢复,需要对桉树人工林群落进行人为养分管理来实现桉树产业的可持续发展.     

新世纪重庆桉树研究进展与发展策略

总结重庆桉树引种栽培历史、发展情况及在科学试验研究中取得的成绩,分析重庆桉树人工林的产业前景,并对今后重庆桉树发展提出建议.     

不同经营措施对桉树人工林植物多样性的影响

【目的】探讨不同经营措施对桉树(Eucalyptus)人工林植物多样性的影响,为桉树人工林的科学经营提供理论依据。【方法】通过4种不同经营措施试验(即,处理A:人工清理林地、人工除草抚育、施基肥;处理B:火烧清理林地、化学除草抚育、施基肥和追肥;处理C:人工清理林地、人工除草抚育、施基肥和追肥;对照(CK):桉树采伐迹地形成的灌草坡),比较研究不同经营措施对桉树人工林下植物多样性的影响。【结果】除处理B外,其它处理林地的木本植物丰富度及其优势物种组成和多样性指数与造林前相比没有发生明显的变化(P0.05),其草本植物的优势物种组成和多样性指数也没有发生明显的变化(P0.05),但种类丰富度则呈逐年下降趋势;处理B的木本植物香农威纳(Shannon-Wiener)指数(H′)和均匀度指数(Jsw)显著低于处理A、C和CK,而生态优势度指数(C)则相反(P0.05);处理A、C的草本香农威纳指数(H′)和均匀度指数(Jsw)显著高于CK和B处理,而生态优势度指数(C)则显著低于CK和B处理(P0.05),A与C处理之间和B与CK之间均无显著差异(P0.05)。【结论】人工清理林地、人工除草抚育、施基肥对植物多样性的影响较小,而火烧清理林地、化学除草抚育和频繁施肥等经营活动将显著降低桉树人工林下的植物多样性。     

除草剂对桉树人工林生物量和碳储量的影响

除草剂在全球桉树人工林经营中的应用十分普遍,但人们对除草剂施用对人工林生态系统生物量和碳储量的影响还知之甚少,本研究旨在评估除草剂对生物量和碳储量的影响,为林下植被管理提供科学建议。本研究以2015年建立的桉树人工林为对象,开展低浓度高频率(LHF)、中浓度中频率(MMF)和高浓度低频率(HLF)除草剂喷施试验,并以人工除草为对照,分别于造林后33月、39月和51月对试验林分的生物量和碳储量进行研究。结果表明,除草剂对桉树生物量和碳储量没有显著影响,但对林下植被生物量和碳储量存在明显的负作用,HLF处理对生态系统碳储量也存在显著的负效应,而人工除草抚育能提高林下植被生物量、碳储量以及生态系统碳储量。因此,从碳汇林业的视角考虑,建议生产上减少除草剂的施用,而采取人工砍草抚育为宜。     

桉树人工林取代马尾松林后对土壤含水量的影响

为了探明桉树人工林土壤水分的变化规律,在广西宁明县境内,选择马尾松林改植尾叶桉林后的代表性地段设置样地,挖土壤剖面(0～60 cm),分别与马尾松林进行对比研究.结果表明:尾叶桉人工林土壤含水率为18.30％～～22.88％,显著低于马尾松林(20.01％～22.98％):2种人工林土壤含水率均随土层深度的增加呈递增,并显示尾叶桉林＜马尾松林.研究结果说明,桉树人工林取代马尾松林后导致土壤水分含量降低以及耗水量较大等特点.     

人工林生态系统生物多样性与生产力的关系

生物多样性与生产力之间的关系是生态学界近来争论的热点之一。笔者简要介绍了现有关于生物多样性影响生态系统功能有关抽样效应、生态位互补、保险效应、冗余机制、基因-环境互作、边际效应及中性理论等作用机制,以及现有的关于生产力和多样性之间关系的主要观点。在此基础上,阐述了人工林生物多样性的研究现状和人工林生物多样性与生态功能的关系,重点讨论了造林树种选择、造林地清理、造林密度、间伐、林农复合经营、轮伐期长短等经营措施对人工林生物多样性的影响。人工林生物多样性的高低,很大程度上取决于林分结构的构建和调控,任何左右林分结构的经营措施都有可能对人工林生物多样性产生影响。因此,从生物多样性维护及生态功能发挥的角度看,决定应该营造什么样的人工林以及该采取怎样的经营措施是人工林可持续经营和长期立地生产力维持的关键。     

基于RGB NDVI图像的桉树人工林区森林覆盖变化年度监测

【目的】监测桉树(Eucalyptus)人工林区森林覆盖的年度变化。【方法】基于2014年和2015年资源3号卫星遥感图像,分别计算研究区不同时段的归一化植被指数及其差值,得到NDVI₂₀₁₄、NDVI₂₀₁₅和NDVI_d,按R-G-B=NDVI₂₀₁₄-NDVI₂₀₁₅-NDVI_d作假彩色合成,得到RGB-NDVI图像,对该图像分别作基于规则的面向对象分类和非监督分类,提取采伐迹地和更新林地信息,并与NDVI差值法结果进行比较。【结果】RGB-NDVI图像面向对象分类的总体精度为98.4%,Kappa系数为0.906 1,略高于传统的NDVI差值法结果(分别为97.3%和0.817 4),RGB-NDVI图像非监督分类效果(总体精度和Kappa系数分别为96.1%和0.790 4)略低于NDVI差值法。【结论】RGB-NDVI图像可读性强,直观地反映了研究区森林覆盖变化的区域和类型信息,在快速变化林区的森林覆盖年度监测中具有良好的应用前景。     

桉树生态营林的理论探索与实践

桉树生态环境问题是世界性难题,迫切需要开展生态营林理论的探索与实践。本文通过系统地研究营林措施与人工林生态服务功能关系的变化规律,分析不同营林措施对桉树人工林生态服务功能的作用机制,并通过桉树生态营林实践,建立起现代桉树生态营林理论体系。文中提出生态营林的定义、生态营林原则和生态营林的理论体系。6年的生态营林实践表明,采取"低干扰、低投入、低污染"的生态营林方式,获得"高产量、高价值、高效率"的营林效果,实现长短结合、一般用材与珍贵用材结合、木材生产与生态服务协同提升的生态营林目标。该理论是解决当今桉树人工林木材生产和生态服务失衡以及生物安全、土壤安全、生态安全问题,实现高质量发展的重要理论基础,对推动我国现代林业高质量发展具有重要的指导作用。     

不同林地清理和培肥措施对桉树人工林植物多样性的影响

【目的】探讨不同林地清理方式下不同培肥措施对植物多样性的作用规律,为桉树人工林的可持续经营提供理论依据。【方法】基于两种不同林地清理(火烧清理和人工清理)和3种不同培肥措施(加炭C、加氮N和套种绿肥)处理试验,比较研究不同林地清理和培肥措施的独立和交互作用对桉树人工林下植物多样性的影响。【结果】火烧清理和人工清理4年后,火烧清理林地的物种丰富度显著低于人工清理林地(P0.001);两种清理方式下加C、加N和套种绿肥均明显改变植物群落的组成和结构,但优势种保持不变,均为蔓生莠竹、弓果黍、小花露籽草和五节芒(套种绿肥中的小花露籽草除外),显著降低植物多样性指数(包括Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数);两种清理方式各处理林下植物功能群谱完全相同,均表现为禾草植物木本植物蕨类植物藤本植物杂草植物入侵植物;两因素方差分析表明,火烧清理和人工清理条件下,加C、加N、套种绿肥处理均极显著影响林下植物多样性指数,林地清理方式与不同处理的交互作用也对林下植物多样性指数产生极显著的影响。【结论】火烧和人工清理林地及加C、加N、套种绿肥等培肥措施对林下植物多样性存在显著影响。从维护生物多样性的视角出发,在桉树人工林的经营中应尽量减少加C、加N和套种绿肥等培肥措施的应用。     

珍贵乡土树种与桉树混交对生态系统生物量和碳储量的影响

阐明珍贵乡土树种与桉树混交对生态系统生物量和碳储量的影响是精准评估人工林碳源/汇性质和提升人工林质量的重要基础。本研究以6年生的桉树纯林(EP)、桉树×红锥混交林(MEC)、桉树×望天树混交林(MEP)为对象,探讨珍贵乡土树种与桉树混交对生态系统生物量和碳储量的影响及作用机制。结果表明,EP、MEC、MEP的生态系统生物量和碳储量分别是135.78,154.75,155.24t/hm~2和197.89,225.45,227.37t/hm~2。方差分析表明,珍贵乡土树种红锥和望天树与桉树混交显著提高了人工林生态系统的生物量和碳储量,混交林生态系统生物量比纯林提高13.97%—14.33%,而碳储量比纯林提高13.93%—14.89%。说明红锥和望天树与桉树混交属于促进(Facilitation)或竞争减弱(Competitive reduction)的种间相互作用关系,种间竞争小于种内竞争,资源的有效性和利用率提高,因而促进林分生态系统生物量和碳储量的提高。红锥和望天树与桉树混交可以实现桉树木材生产与其他生态服务的平衡,是一种较好的经营模式。     

不同林地清理方式下生物炭和氮添加对桉树红锥混交林土壤养分的影响

【目的】阐明不同林地清理方式下(火烧清理和人工清理)生物炭和氮添加对桉树红锥混交林土壤养分的影响,为人工林的经营管理提供参考。【方法】在火烧清理和人工清理林地的桉树红锥混交林中,设置生物炭和氮添加的控制实验,研究生物炭和氮添加对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、有效磷(AP)和有效钾(AK)含量的影响。【结果】不同林地清理方式下,生物炭和氮添加对林地土壤养分的影响存在差异:与对照相比,人工清理林地时,添加生物炭显著增加了20～40cm土层的AP含量;氮添加极显著增加了0～10cm土层的SOC、TP、AP含量和C∶N;10～20cm土层的SOC、AK含量,20～40cm土层的AP和AK含量也显著增加;而0～10cm土层的N∶P则极显著降低。林地清理方式为火烧清理时,生物炭添加极显著增加0～10cm土层的TP含量,而0～10cm、10～20cm土层的SOC和AK含量,0～10cm土层的C∶N,10～20cm的AP∶TP、C∶P以及0～10cm、10～20cm、20～40cm土层的AK∶TK显著降低,0～10cm土层的AP含量、AP∶TP、C∶P和N∶P更是极显著降低。氮添加显著降低10～20cm土层的N∶P以及0～10cm土层的AP∶TP,0～10cm土层的AP含量以及10～20cm的TN含量下降达到极显著水平。【结论】人工清理林地条件下,实施生物炭和氮添加有利于提高桉树红锥混交林的土壤养分。     

除草剂对桉树×降香黄檀混交林下植物功能群的影响

【目的】了解在炼山和非炼山条件下草甘膦除草剂的应用对桉树×降香黄檀混交林下植物功能群的影响。【方法】通过炼山+除草剂、不炼山+除草剂和对照(不炼山不施除草剂)的控制性试验,研究林下植物群落组成、植物功能群对除草剂的响应及分异规律。【结果】与对照比较,除草剂施用1年后,林下植物群落有很高的相似性(Jaccard相似性指数0.7),但群落的恒有种特别是稀有种数量存在较大差异。不炼山+除草剂处理的恒有种分别比炼山+除草剂、对照处理的高37.50%和57.14%,而稀有种则由2种分别增至24种和7种。这一结果说明炼山+除草剂条件有利于稀有种的发育,而不炼山+除草剂条件则有利于恒有种的发展。炼山+除草剂处理增加禾草和豆科植物功能群的丰富度,不炼山+除草剂处理降低藤本和木本植物功能群的丰富度,但只有木本植物丰富度的差异达显著水平。炼山+除草剂处理降低杂草、禾草和豆科植物功能群的相对多度和相对盖度,显著降低蕨类植物的相对多度和相对盖度;不炼山+除草剂处理显著降低木本植物的相对盖度。【结论】低浓度、低频率的除草剂(草甘膦)应用对林下植物功能群的影响是初期和短期的。     

桉树优良无性系选育研究

【目的】通过对39个桉树(Eucalyptus)无性系多品质性状的综合评价,筛选出速生、干形好的优良无性系,为桉树的良种选育提供科学参考。【方法】运用方差分析、主成分分析等方法,对各桉树无性系品质进行综合比较与优劣排序。【结果】方差分析结果表明39个无性系的树高(H)、胸径(DBH)、单株材积(SV)、枝下高(LBH)、干形(SF)等性状差异显著。主成分分析结果显示:在39个无性系中,综合分值排前五的无性系分别是567-4,629-3,631-2,600-5和645-4,这5个无性系具有生长快、干形好等优良聚合性状;而649-9,623-3,664-2和628-3在单一性状(如单株材积或材性)表现优秀。【结论】综合筛选出的5个优良无性系可用于大面积推广,而单一性状优秀的4个无性系对未来桉树育种及定向性状改良具有重要价值。     

广西不同林龄马尾松人工林生态系统碳储量及其分配格局

为阐明马尾松(Pinus massoniana)不同林龄生态系统碳汇机制以及固碳能力的差异,本研究基于样地调查,选用空间代替时间的方法,选取立地条件大致相似、不同林龄(6、19、32、58 a)的马尾松人工林生态系统为研究对象,依据收获法和建立各器官生物量模型的方法估测生物量,采集0-60 cm土层土壤样品,测定生态系统各层次的有机碳含量,以此估算生态系统的碳储量。结果表明：不同林龄马尾松人工林林下灌木层、凋落物层和根系有机碳含量均呈增加趋势,而草本层则相反,各层次有机碳含量整体表现为凋落物层＞灌木层＞草本层＞根系;其生态系统碳储量总体表现为增加趋势,过熟林显著提高了144.14%,其中,乔木层、凋落物层、根系和土壤层碳储量的变化规律与生态系统一致,而灌木层和草本层则相反;植被层碳储量贡献率提高,而土壤层碳储量贡献率下降,凋落物层无明显变化;年净固碳量以幼龄林和中龄林较高,表明马尾松人工林固碳能力较强,具有相对较高的生物生产力水平。近自然恢复可进一步提升不同林龄马尾松人工林的碳固持能力,提高植被层生物量和土壤碳含量、增强土壤固碳能力、优化森林结构、维持较高生产力和降低人为干扰等是提高马尾松人工林生态系统碳汇功能的重要举措。     

桉树林取代马尾松林后不同更新方式对林下植物多样性的影响

为探究桉树(Eucalyptus spp.)林取代马尾松(Pinus massoniana)林后不同更新方式(植苗、萌芽)对林下植物多样性的影响,采用空间代替时间结合成对比较法,开展林下植物群落调查及土壤理化性质测定,分析不同林分林下灌草层的物种组成、重要值和多样性特征。结果表明：(1)4种林分林下植物共有49科99属121种,其中灌木层有35科65属83种,草本层有18科36属38种;桉树林取代马尾松林后,植苗更新及萌芽更新方式下,林下植物群落的物种组成均发生了显著变化。(2)桉树林取代马尾松林后,植苗更新桉树林均显著提高灌木层及草本层的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数;而萌芽更新林分显著降低灌木层的物种丰富度,但显著提高草本层的物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数。植苗更新方式有利于桉树林灌木层物种的恢复和多样性的维持,萌芽更新方式则更有利于草本层植物物种的恢复和多样性的维持。(3)土壤含水量(Soil Moisture Content, SMC)和全氮(Total Nitrogen, TN)是影响4种林分灌木...