我國桉樹人工林現(xiàn)狀及可持續(xù)經(jīng)營對策研究_王志超

1、Vol.29No.4Dec.2012第29卷第4期2012年12月桉樹科技EUCALYPT SCIENC E &TEC HNOLOGY我國桉樹人工林現(xiàn)狀及可持續(xù)經(jīng)營對策研究王志超,杜阿朋,陳少雄(國家林業(yè)局桉樹研究開發(fā)中心,廣東湛江524022摘要:本文闡述了目前桉樹人工林的發(fā)展現(xiàn)狀及人工林存在的穩(wěn)定性差、生物多樣性小、養(yǎng)分水分消耗過度、地力衰退、病蟲害以及化感等生態(tài)問題,以及人工林經(jīng)營中存在的若干問題,提出通過改良桉樹人工林栽培、育種、森林經(jīng)理等措施,建立可持續(xù)的遺傳育種策略和桉樹人工林可持續(xù)經(jīng)營的技術(shù)體系,為我國桉樹速生豐產(chǎn)林的可持續(xù)經(jīng)營提供科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞:桉樹;人工林;可持續(xù)經(jīng)

2、營中圖分類號:S750文獻標(biāo)識碼:ACurrent Situation and Sustainable Mana g ement Strate gy ofEucal yp t Plantations in ChinaW ANG Zhi-chao,DU A-p en g ,CHEN Shao-xion g(China Eucal yp t Research C entre,Zhan j ian g 524022,Guan g don g ,China Abstract:This p a p er ex p ounds research p ro g ress and ecolo g ical c

3、hallen g es facin g eucal yp t p lantation s in Ch -ina.Ke y p roblems discussed include p oor stabilit y ,reduced biodiversit y ,ina pp ro p riate water and n utrient con -sumption,soil degradation,increasing pest and disease issues;and plant allelopathy.In addition,some prob -lems in p lantation o

4、 p erations are also revealed.From our stud y of these issues,su gg estions are p rovided on how to improve the ecological situation for such plantations and these include:improvement of eucalypt planta -tion land p re p aration and inter-rotation p ractices,enhanced silviculture and advancin g g en

5、etic im p rove -ment.We conclude that fast-g rowin g eucal yp t p lantation mana g ement in China needs to ado p t a more scienti-f ic approach in order to ensure both b usiness and en vironmental su stainability will be achievable in the future for th e benefit of China.K e y words:eucal yp t;p lan

6、tation;sustainable man a g ement收稿日期:2012-10-26基金項目:林業(yè)公益性行業(yè)科研專項/桉樹生態(tài)經(jīng)營及產(chǎn)業(yè)升級關(guān)鍵技術(shù)研究0(201104003;桂科攻/高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗桉樹新品種選育耐寒桉樹良種的膠合板無性系選育技術(shù)研究0(11230043B作者簡介:王志超(1988,男,在讀碩士研究生,主要從事桉樹定向培育及生態(tài)經(jīng)營等研究.E-mail:wzc2254 通訊作者:陳少雄(1965,男,研究員,主要從事桉樹培育和土壤研究.E-mail:sxch en01桉樹(Eucalyptus 具有速生、豐產(chǎn)、抗逆性強、耐貧瘠、干形較好和用途廣泛等優(yōu)勢1,已成為我國南方

7、速生豐產(chǎn)林的主要造林樹種。發(fā)展桉樹人工林不僅是我國國民經(jīng)濟建設(shè)的需要,也是我國建設(shè)生態(tài)林業(yè)、發(fā)展區(qū)域優(yōu)勢、農(nóng)民脫貧致富的需要2。目前我國桉樹人工林面積僅次于印度與巴西,居世界第三位3,主要分布在我國的廣東、廣西、海南、云南、福建、四川、江西、湖南等地4。由于部分地區(qū)缺乏科學(xué)規(guī)劃和合理經(jīng)營,桉樹人工林在大力發(fā)展的情況下,引發(fā)了諸多的問題和爭論,制約了桉樹人工林的發(fā)展。1桉樹目前存在的生態(tài)問題1.1桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差所謂生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界環(huán)境變化、干擾和保持系統(tǒng)平衡的能力5。桉樹人工林大多是結(jié)構(gòu)單一、林齡相同的純林,生態(tài)穩(wěn)定性較差。主要表現(xiàn)在對氣候和自然變化的適應(yīng)性和抗逆性

8、差。理論上,同一無性系具有相同的遺傳物質(zhì),因此同一無性系桉樹人工林其遺傳物質(zhì)是相同的,林分中每一株桉樹對環(huán)境具有相同的反應(yīng),對不良環(huán)境因素的反應(yīng)也相同,由此將增加整片林分的風(fēng)險6,因此桉樹人工林大面積災(zāi)害時有發(fā)生,如2001年廣西沿海一帶面積在667hm2以上的DH32-28無性系人工林在臺風(fēng)和多雨氣候的影響下,大面積感染青枯病(Ralstonia solanacearum,最終全林覆滅;2007年廣東惠州桉樹林大面積遭受油桐尺蠖(Buzura sup-p ressaria危害,2008-2009年雷州半島成片的桉樹人工林也遭油桐尺蠖危害。世界各地亦有類似的報道,如巴西西部馬托格羅索州南部23

9、萬hm2的桉樹人工林在幾年間被數(shù)十億紅蟻咀嚼,菲律賓也有類似的報道7。這些都與桉樹人工林的單一結(jié)構(gòu)、抗逆性差有關(guān),因此,增強桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有利于桉樹的生存與發(fā)展,也是桉樹人工林可持續(xù)經(jīng)營的重要內(nèi)容之一。1.2生物多樣性下降對于桉樹人工林內(nèi)生物多樣性下降的問題,國內(nèi)外有不少的研究,也存在著較多的爭議。有學(xué)者認(rèn)為,桉樹人工林的生物多樣性會明顯下降,并且是由桉樹本身造成的。黃玉梅8對廣東省電白縣小良人工混交林、純桉林和光板地進行對比觀察,指出桉樹人工林下植物極少,只有少數(shù)長有零星的草本植物及偶爾可見的一些蕨類植物,由于植物種類單調(diào),昆蟲種類的發(fā)展受到很大限制,僅15目23科,只比光板地略

10、多一些,而混交林則有21目123科。另外,脊椎動物的種類和數(shù)量也不多,僅為混交林的1/7左右,甚至是光板地的1/5。Eshetu等9對高地藍(lán)桉(E.g lobulus人工林中鄉(xiāng)土木本植物多樣性的研究顯示:Menagesha地區(qū)藍(lán)桉人工林鄉(xiāng)土木本植物的豐富度和數(shù)量比C hancho地區(qū)高2.4倍和5.7倍,其原因是Mena g esha地區(qū)藍(lán)桉人工林中保存了原有的天然植被,而Chancho地區(qū)藍(lán)桉林中的天然植被已經(jīng)毀滅。在巴西的一些地區(qū),由于桉樹林下植被稀少,林間鳥類的多樣性和豐富度較大西洋森林保護區(qū)顯著下降10。澳大利亞新南威爾士州臺地的桉樹人工林衰落過程中,林間生物多樣性同期發(fā)生減退11。于

11、?？频?2認(rèn)為,桉樹人工林生物多樣性的下降與立地土壤退化密切相關(guān),他指出:一方面,土壤退化使林內(nèi)原有的動植物和微生物的生境遭到破壞,從而導(dǎo)致了整個生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性的下降;另一方面,物種多樣性下降后群落結(jié)構(gòu)趨于簡單,系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和保護功能減退,使林地土壤的水分和營養(yǎng)狀況更加惡化。有學(xué)者認(rèn)為,作為外來樹種,桉樹的化感作用為其在新生境的生長和生殖提供了新武器13-15,同時也是導(dǎo)致桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性減弱的重要原因。事實上,目前還是有更多的學(xué)者認(rèn)為桉樹人工林不會造成生物多樣性的下降,相反還能改善當(dāng)?shù)刎汃さ耐寥郎场Ｈ魏螛浞N在錯誤的經(jīng)營措施下都會造成生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性的下降,其最大的影

12、響因素還是人為因素。曾覺民等16認(rèn)為桉樹人工林并不會降低原有的生物多樣性,只是由于桉樹所處的環(huán)境條件太惡劣,僅有少數(shù)物種能適應(yīng)的緣故。陳少雄17曾指出,桉樹人工林的生物多樣性下降是經(jīng)營者的責(zé)任,而非桉樹本身的影響,很多地方的桉樹人工林中雜草叢生,鳥獸隨處可見,即使是在備受爭議的雷州半島的桉樹林里,雜草和灌木生長茂密的桉樹林也隨處可見。1.3桉樹人工林地力衰退問題桉樹人工林的地力衰退問題已經(jīng)越來越引起人們的重視,主要表現(xiàn)為:土壤養(yǎng)分含量下降,土壤物理性質(zhì)變差,土壤板結(jié),結(jié)構(gòu)退化,林下植被稀少18。造成桉樹人工林地力衰退的原因是多方面的,首先是由桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)本身的脆弱性和不穩(wěn)定性造成的;其次

13、是因為桉樹人工林的重茬連年栽植以及桉樹的全樹利用;第三就是生物積累較少,林地的物質(zhì)循環(huán)不能正常進行。要改變這種現(xiàn)狀,必須采取合理的耕作措施,轉(zhuǎn)變思想認(rèn)識,使桉樹凋落物和采伐剩余物回歸土壤,同時在桉樹行間間種豆科綠肥牧草19。增加桉樹人工林生物多樣性,增強桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定第4期(總第83期王志超等:我國桉樹人工林現(xiàn)狀及可持續(xù)經(jīng)營對策研究59性,有利于增加當(dāng)?shù)亓謽I(yè)可持續(xù)的生產(chǎn)能力。1.4桉樹人工林病蟲害的問題桉樹人工林多是純林,樹種單一,結(jié)構(gòu)簡單,而無性系林分更容易造成生物多樣性及遺傳基因窄化,降低林分穩(wěn)定性,對氣候和自然變化的適應(yīng)性和抗逆性減弱,因此桉樹人工林容易發(fā)生大面積的病蟲害,如桉

14、樹青枯病、油桐尺蠖危害等,2001年廣西沿海一帶,桉樹人工林大面積感染青枯病,2008 2009年雷州半島成片的桉樹人工林也遭油桐尺蠖危害。再加上病蟲害防治意識不強,研究工作較為薄弱,桉樹人工林極易發(fā)生大面積的病蟲害。1.5桉樹的化感作用化感作用是指以植物為中心的一切有機體及環(huán)境間通過化學(xué)物質(zhì)為媒介的化學(xué)相互作用。桉樹的化感作用一直是眾多學(xué)者研究的重點。對于桉樹的化感作用很多人都持有謹(jǐn)慎的態(tài)度,因為這方面的研究工作并不是在自然條件下進行的,而是離體提取在室內(nèi)容器里研究對萌發(fā)種子及幼苗的影響,得出的結(jié)果與野外實際情況差異較大,這很難提供令人信服的證據(jù)。事實上,桉樹化感作用大多與水肥等環(huán)境因子的競

15、爭共同起作用,干旱往往導(dǎo)致化感物質(zhì)的積累,從而加重化感作用的影響。在高雨量地區(qū),由于降水的淋溶與稀釋,化感作用并不明顯。我國桉樹栽植區(qū)的雨量多在1000mm以上,桉樹可以與絕大多數(shù)林下植物共生。2桉樹人工林經(jīng)營中存在的問題2.1林地規(guī)劃不合理,只注重經(jīng)濟效益,沒有做到適地適樹桉樹人工林經(jīng)營者和決策部門只注重桉樹人工林的經(jīng)濟效益,而忽視其他的生態(tài)效益建設(shè),不考慮水土流失的可能性,不管氣候條件和立地條件是否適宜,從山腳、溝谷到山頂、山脊全部種植同一品系。盲目跟從,沒有做到適地適樹,結(jié)果造成林木長勢差或者受害比較嚴(yán)重,加劇水土流失,造成地力的衰退。2.2良種選育滯后由于我國近十幾年來投入桉樹育種的經(jīng)

16、費和人力不夠,桉樹改良向更高世代發(fā)展緩慢,良種增益沒有進一步疊加。對于已經(jīng)引入的桉樹基因資源沒有進行有效的保護,流失破壞嚴(yán)重,為后續(xù)的遺傳改良帶來了很大的困難。良種選育工作具有長期性,而且投入較大,收效比較慢,所以很少有公司愿意投資開展育種工作。若沒有持續(xù)的遺傳改良,苗木繁殖及桉樹的發(fā)展將受到很大的阻礙。2.3缺乏專業(yè)技術(shù)知識,經(jīng)營管理方式不合理發(fā)展桉樹人工林必須集約經(jīng)營采用先進技術(shù),目前只有部分林場和部門才具備相關(guān)專業(yè)技術(shù),而很多鄉(xiāng)村林場以及私營企業(yè)及農(nóng)民沒有相關(guān)知識,主要體現(xiàn)在施肥方式不當(dāng),如撒施、施肥量不夠或過多、盲目選用化肥、除草松土培土不及時等,這些都可能會產(chǎn)生林木生理性病癥,造成地

17、力衰退,惡化環(huán)境,給發(fā)展桉樹產(chǎn)業(yè)帶來較大的局限性20。2.4病蟲害防治意識不強近年來,隨著我國桉樹引種時間的增長和人工林面積的增大,桉樹純林的分布由點、線到片,桉樹病蟲害的發(fā)生和危害也日趨嚴(yán)重,已成為局部地區(qū)制約桉樹速生豐產(chǎn)的主要因子。國內(nèi)大量桉樹人工林苗木的調(diào)運沒有經(jīng)過嚴(yán)格檢疫,長距離運輸中的機械損傷給病菌侵入提供了機會。造林前沒有進行必要的病蟲害防治,造林后幼樹易出現(xiàn)莖腐病(Macro p homina p haseolina、根腐病(Fusarium s p.Rhizoctonia solani、枯梢病(Cerutasphaeria phyllastachydis等。3桉樹人工林可持續(xù)經(jīng)

18、營對策3.1轉(zhuǎn)變思想,更新觀念3.1.1傳統(tǒng)永續(xù)利用向可持續(xù)經(jīng)營轉(zhuǎn)變只考慮桉樹人工林經(jīng)濟效益的傳統(tǒng)永續(xù)利用方式早已不適合現(xiàn)代人工林的經(jīng)營模式,現(xiàn)時需要既考慮經(jīng)濟效益,又要全面顧及社會效益和生態(tài)效益的經(jīng)營模式,即可持續(xù)經(jīng)營。它不但能夠確保其生產(chǎn)力和可更新能力,還能確保生態(tài)系統(tǒng)物種和生態(tài)多樣性不受損害,因此,傳統(tǒng)永續(xù)利用的模式向可持續(xù)經(jīng)營模式的轉(zhuǎn)變?yōu)榇髣菟叀?.1.2封閉式經(jīng)營向開放式經(jīng)營轉(zhuǎn)化桉樹人工林的經(jīng)營不能只考慮其對種植者的利益,要把樹木和森林看作一整個社區(qū)的生態(tài)資源,考60桉樹科技第29卷慮它對整個區(qū)域的生態(tài)效益和社會效益,將其放在一個比較開放的系統(tǒng)里進行經(jīng)營,即把封閉式經(jīng)營模式向開放型

19、模式轉(zhuǎn)變。3.1.3木材生產(chǎn)為主向木材生產(chǎn)與環(huán)境保護并重轉(zhuǎn)化目前桉樹人工林種植的主要目的是木材生產(chǎn),為了獲取更多的木材,很多種植者不考慮長遠(yuǎn)的利益只注重眼前的利益,大肆掠取資源,這將導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的破壞以及土壤地力的衰退等。因此,在營造桉樹人工林時還要考慮環(huán)境的保護和生態(tài)系統(tǒng)的維護等,這樣才能保持桉樹人工林的可持續(xù)經(jīng)營。3.2提高桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性3.2.1適當(dāng)采用混交營林措施目前桉樹人工林多是純林,樹種單一,結(jié)構(gòu)簡單,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性較低,易造成大面積的災(zāi)害。實踐證明,混交林是提高人工林可持續(xù)經(jīng)營的重要手段之一。目前桉樹人工林的混交試驗已經(jīng)取得了一定的經(jīng)驗,如桉樹與相思(Acacia的

20、混交。因此在桉樹人工林經(jīng)營中,應(yīng)實行多樹種、多無性系造林,營造塊狀混交林。這樣可以提高林分的生態(tài)穩(wěn)定性,形成良好的生態(tài)系統(tǒng)。3.2.2提高桉樹人工林中生物多樣性桉樹人工林中的生物多樣性是林分生態(tài)穩(wěn)定性的標(biāo)志,合理的造林措施是豐富生物多樣性的關(guān)鍵環(huán)節(jié),提高整地規(guī)格、造林時施肥以及合理的除草撫育可以改良林木的生長環(huán)境,促進林分盡早郁閉成林,又能對林下植被起到很好的保護作用,增強林分的生物多樣性21。此外,營造復(fù)層混交異齡林以及發(fā)展混農(nóng)林業(yè)也是提高桉樹人工林生物多樣性的重要措施。3.3科技興林,加大科技投入,推廣科技成果3.3.1引進育種材料選育優(yōu)良品種有關(guān)部門要積極引進育種材料,做好樹種選育和引種

21、馴化工作,重點加快引進推廣抗性強、材質(zhì)優(yōu)良、適應(yīng)性廣、效益好的優(yōu)良品種,并抓緊研究培育更適宜當(dāng)?shù)胤N植的優(yōu)質(zhì)種源,為廣大種植戶提供大量優(yōu)質(zhì)的種苗22。3.3.2加快優(yōu)良無性系繁育和應(yīng)用通過對無性系實施/測定、小試、中試、推廣0系列配套,進一步深化研究無性系的繁育技術(shù)。對各種遺傳性狀良好但難生根的無性系進行培養(yǎng),使桉樹組織培養(yǎng)和扦插技術(shù)成龍配套,實現(xiàn)良種規(guī)模生產(chǎn)。3.3.3細(xì)化豐產(chǎn)栽培技術(shù)根據(jù)不同地區(qū)和不同立地類型制定相應(yīng)的豐產(chǎn)栽培技術(shù)措施,將栽培措施細(xì)分,對每一個具體措施制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作細(xì)則。確定桉樹適宜立地選擇規(guī)程,減少盲目的發(fā)展。3.4采取科學(xué)經(jīng)營措施,加大技術(shù)推廣和宣傳3.4.1做到適地

22、適樹,林地規(guī)劃合理適地適樹是造林最基本的原則,桉樹人工林的種植必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和立地情況選擇合適的造林樹種。同時還要根據(jù)不同品種的生物學(xué)特性,確立合理的布局和發(fā)展規(guī)模,因地制宜,合理規(guī)劃。3.4.2造林密度要合理桉樹人工林造林初植密度以14251605株# hm-2為宜,種植點采用寬行窄株的方式配置,株行距2.5m2.8m或2.5m2.5m23。3.4.3耕作方式采伐方式要科學(xué)取締傳統(tǒng)的煉山全墾造林整地方式,改用穴植的造林方式,保持原來的土壤結(jié)構(gòu),改皆伐為擇伐,維護林地的生物多樣性,防止水土流失。3.4.4科學(xué)施肥,配方平衡施肥桉樹施肥一定要做到科學(xué)施肥,施肥過程中要充分了解當(dāng)?shù)氐臍夂驐l

23、件、造林地土壤的理化性質(zhì)、不同種類桉樹及同一種類桉樹不同生長期的需肥特性,實施配方平衡施肥,最大限度地提高桉樹人工林的生產(chǎn)力,達(dá)到桉樹人工林的可持續(xù)經(jīng)營。3.4.5采伐剩余物歸還土壤采伐剩余物回歸林地,不僅可以增加土壤有機質(zhì)和營養(yǎng)成分,還能改良土壤結(jié)構(gòu),防止水土流失,維持地力。避免把桉樹人工林內(nèi)的枯枝落葉取走,否則只會因小失大,得不償失。4展望大力發(fā)展桉樹人工林是滿足我國木材發(fā)展需要的重要途徑,遵從世界林業(yè)的發(fā)展方向,符合我國林業(yè)發(fā)展的方針、政策,可以有效緩解對天然林砍伐的壓力。桉樹人工林的可持續(xù)經(jīng)營是未來桉樹發(fā)展的重要方向,但實現(xiàn)這一經(jīng)營模式還需要長期的研究和推廣。建立起通過改良桉樹人工林栽

24、培、育第4期(總第83期王志超等:我國桉樹人工林現(xiàn)狀及可持續(xù)經(jīng)營對策研究6162桉樹科技第29卷種、森林經(jīng)理等措施,可持續(xù)的遺傳育種策略和桉樹人工林可持續(xù)經(jīng)營的技術(shù)體系,充分發(fā)揮桉樹人工林的生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益,實現(xiàn)桉樹人工林的生態(tài)經(jīng)營。參考文獻1謝直興,嚴(yán)代碧.桉樹人工林現(xiàn)狀及其可持續(xù)發(fā)展J.四川林業(yè)科技,2006,27(1:75-81.2陳李花,曾炳山,呂成群,等.中國桉樹人工林可持續(xù)經(jīng)營的問題與對策J.廣東林業(yè)科技,2009,25(2:78-83.3張樟德.桉樹人工林的發(fā)展與可持續(xù)經(jīng)營J.林業(yè)科學(xué),2008,44(7:97-102.4謝耀堅.論桉樹人工林可持續(xù)經(jīng)營J.熱帶林業(yè),2005,

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