我国桉树人工林现状及可持续经营对策研究_王志超

1、Vol.29No.4Dec.2012第29卷第4期2012年12月桉树科技EUCALYPT SCIENC E &TEC HNOLOGY我国桉树人工林现状及可持续经营对策研究王志超,杜阿朋,陈少雄(国家林业局桉树研究开发中心,广东湛江524022摘要:本文阐述了目前桉树人工林的发展现状及人工林存在的稳定性差、生物多样性小、养分水分消耗过度、地力衰退、病虫害以及化感等生态问题,以及人工林经营中存在的若干问题,提出通过改良桉树人工林栽培、育种、森林经理等措施,建立可持续的遗传育种策略和桉树人工林可持续经营的技术体系,为我国桉树速生丰产林的可持续经营提供科学依据。关键词:桉树;人工林;可持续经

2、营中图分类号:S750文献标识码: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基金项目:林业公益性行业科研专项/桉树生态经营及产业升级关键技术研究0(201104003;桂科攻/高产优质多抗桉树新品种选育耐寒桉树良种的胶合板无性系选育技术研究0(11230043B作者简介:王志超(1988,男,在读硕士研究生,主要从事桉树定向培育及生态经营等研究.E-mail:wzc2254 通讯作者:陈少雄(1965,男,研究员,主要从事桉树培育和土壤研究.E-mail:sxch en01桉树(Eucalyptus 具有速生、丰产、抗逆性强、耐贫瘠、干形较好和用途广泛等优势1,已成为我国南方

7、速生丰产林的主要造林树种。发展桉树人工林不仅是我国国民经济建设的需要,也是我国建设生态林业、发展区域优势、农民脱贫致富的需要2。目前我国桉树人工林面积仅次于印度与巴西,居世界第三位3,主要分布在我国的广东、广西、海南、云南、福建、四川、江西、湖南等地4。由于部分地区缺乏科学规划和合理经营,桉树人工林在大力发展的情况下,引发了诸多的问题和争论,制约了桉树人工林的发展。1桉树目前存在的生态问题1.1桉树人工林生态系统稳定性差所谓生态系统稳定性是指生态系统抵抗外界环境变化、干扰和保持系统平衡的能力5。桉树人工林大多是结构单一、林龄相同的纯林,生态稳定性较差。主要表现在对气候和自然变化的适应性和抗逆性

8、差。理论上,同一无性系具有相同的遗传物质,因此同一无性系桉树人工林其遗传物质是相同的,林分中每一株桉树对环境具有相同的反应,对不良环境因素的反应也相同,由此将增加整片林分的风险6,因此桉树人工林大面积灾害时有发生,如2001年广西沿海一带面积在667hm2以上的DH32-28无性系人工林在台风和多雨气候的影响下,大面积感染青枯病(Ralstonia solanacearum,最终全林覆灭;2007年广东惠州桉树林大面积遭受油桐尺蠖(Buzura sup-p ressaria危害,2008-2009年雷州半岛成片的桉树人工林也遭油桐尺蠖危害。世界各地亦有类似的报道,如巴西西部马托格罗索州南部23

9、万hm2的桉树人工林在几年间被数十亿红蚁咀嚼,菲律宾也有类似的报道7。这些都与桉树人工林的单一结构、抗逆性差有关,因此,增强桉树人工林生态系统的稳定性有利于桉树的生存与发展,也是桉树人工林可持续经营的重要内容之一。1.2生物多样性下降对于桉树人工林内生物多样性下降的问题,国内外有不少的研究,也存在着较多的争议。有学者认为,桉树人工林的生物多样性会明显下降,并且是由桉树本身造成的。黄玉梅8对广东省电白县小良人工混交林、纯桉林和光板地进行对比观察,指出桉树人工林下植物极少,只有少数长有零星的草本植物及偶尔可见的一些蕨类植物,由于植物种类单调,昆虫种类的发展受到很大限制,仅15目23科,只比光板地略

10、多一些,而混交林则有21目123科。另外,脊椎动物的种类和数量也不多,仅为混交林的1/7左右,甚至是光板地的1/5。Eshetu等9对高地蓝桉(E.g lobulus人工林中乡土木本植物多样性的研究显示:Menagesha地区蓝桉人工林乡土木本植物的丰富度和数量比C hancho地区高2.4倍和5.7倍,其原因是Mena g esha地区蓝桉人工林中保存了原有的天然植被,而Chancho地区蓝桉林中的天然植被已经毁灭。在巴西的一些地区,由于桉树林下植被稀少,林间鸟类的多样性和丰富度较大西洋森林保护区显著下降10。澳大利亚新南威尔士州台地的桉树人工林衰落过程中,林间生物多样性同期发生减退11。于

11、福科等12认为,桉树人工林生物多样性的下降与立地土壤退化密切相关,他指出:一方面,土壤退化使林内原有的动植物和微生物的生境遭到破坏,从而导致了整个生态系统的生物多样性的下降;另一方面,物种多样性下降后群落结构趋于简单,系统的自我调节和保护功能减退,使林地土壤的水分和营养状况更加恶化。有学者认为,作为外来树种,桉树的化感作用为其在新生境的生长和生殖提供了新武器13-15,同时也是导致桉树人工林生态系统物种多样性减弱的重要原因。事实上,目前还是有更多的学者认为桉树人工林不会造成生物多样性的下降,相反还能改善当地贫瘠的土壤生境。任何树种在错误的经营措施下都会造成生态系统的生物多样性的下降,其最大的影

12、响因素还是人为因素。曾觉民等16认为桉树人工林并不会降低原有的生物多样性,只是由于桉树所处的环境条件太恶劣,仅有少数物种能适应的缘故。陈少雄17曾指出,桉树人工林的生物多样性下降是经营者的责任,而非桉树本身的影响,很多地方的桉树人工林中杂草丛生,鸟兽随处可见,即使是在备受争议的雷州半岛的桉树林里,杂草和灌木生长茂密的桉树林也随处可见。1.3桉树人工林地力衰退问题桉树人工林的地力衰退问题已经越来越引起人们的重视,主要表现为:土壤养分含量下降,土壤物理性质变差,土壤板结,结构退化,林下植被稀少18。造成桉树人工林地力衰退的原因是多方面的,首先是由桉树人工林生态系统本身的脆弱性和不稳定性造成的;其次

13、是因为桉树人工林的重茬连年栽植以及桉树的全树利用;第三就是生物积累较少,林地的物质循环不能正常进行。要改变这种现状,必须采取合理的耕作措施,转变思想认识,使桉树凋落物和采伐剩余物回归土壤,同时在桉树行间间种豆科绿肥牧草19。增加桉树人工林生物多样性,增强桉树人工林生态系统的稳定第4期(总第83期王志超等:我国桉树人工林现状及可持续经营对策研究59性,有利于增加当地林业可持续的生产能力。1.4桉树人工林病虫害的问题桉树人工林多是纯林,树种单一,结构简单,而无性系林分更容易造成生物多样性及遗传基因窄化,降低林分稳定性,对气候和自然变化的适应性和抗逆性减弱,因此桉树人工林容易发生大面积的病虫害,如桉

14、树青枯病、油桐尺蠖危害等,2001年广西沿海一带,桉树人工林大面积感染青枯病,2008 2009年雷州半岛成片的桉树人工林也遭油桐尺蠖危害。再加上病虫害防治意识不强,研究工作较为薄弱,桉树人工林极易发生大面积的病虫害。1.5桉树的化感作用化感作用是指以植物为中心的一切有机体及环境间通过化学物质为媒介的化学相互作用。桉树的化感作用一直是众多学者研究的重点。对于桉树的化感作用很多人都持有谨慎的态度,因为这方面的研究工作并不是在自然条件下进行的,而是离体提取在室内容器里研究对萌发种子及幼苗的影响,得出的结果与野外实际情况差异较大,这很难提供令人信服的证据。事实上,桉树化感作用大多与水肥等环境因子的竞

15、争共同起作用,干旱往往导致化感物质的积累,从而加重化感作用的影响。在高雨量地区,由于降水的淋溶与稀释,化感作用并不明显。我国桉树栽植区的雨量多在1000mm以上,桉树可以与绝大多数林下植物共生。2桉树人工林经营中存在的问题2.1林地规划不合理,只注重经济效益,没有做到适地适树桉树人工林经营者和决策部门只注重桉树人工林的经济效益,而忽视其他的生态效益建设,不考虑水土流失的可能性,不管气候条件和立地条件是否适宜,从山脚、沟谷到山顶、山脊全部种植同一品系。盲目跟从,没有做到适地适树,结果造成林木长势差或者受害比较严重,加剧水土流失,造成地力的衰退。2.2良种选育滞后由于我国近十几年来投入桉树育种的经

16、费和人力不够,桉树改良向更高世代发展缓慢,良种增益没有进一步叠加。对于已经引入的桉树基因资源没有进行有效的保护,流失破坏严重,为后续的遗传改良带来了很大的困难。良种选育工作具有长期性,而且投入较大,收效比较慢,所以很少有公司愿意投资开展育种工作。若没有持续的遗传改良,苗木繁殖及桉树的发展将受到很大的阻碍。2.3缺乏专业技术知识,经营管理方式不合理发展桉树人工林必须集约经营采用先进技术,目前只有部分林场和部门才具备相关专业技术,而很多乡村林场以及私营企业及农民没有相关知识,主要体现在施肥方式不当,如撒施、施肥量不够或过多、盲目选用化肥、除草松土培土不及时等,这些都可能会产生林木生理性病症,造成地

17、力衰退,恶化环境,给发展桉树产业带来较大的局限性20。2.4病虫害防治意识不强近年来,随着我国桉树引种时间的增长和人工林面积的增大,桉树纯林的分布由点、线到片,桉树病虫害的发生和危害也日趋严重,已成为局部地区制约桉树速生丰产的主要因子。国内大量桉树人工林苗木的调运没有经过严格检疫,长距离运输中的机械损伤给病菌侵入提供了机会。造林前没有进行必要的病虫害防治,造林后幼树易出现茎腐病(Macro p homina p haseolina、根腐病(Fusarium s p.Rhizoctonia solani、枯梢病(Cerutasphaeria phyllastachydis等。3桉树人工林可持续经

18、营对策3.1转变思想,更新观念3.1.1传统永续利用向可持续经营转变只考虑桉树人工林经济效益的传统永续利用方式早已不适合现代人工林的经营模式,现时需要既考虑经济效益,又要全面顾及社会效益和生态效益的经营模式,即可持续经营。它不但能够确保其生产力和可更新能力,还能确保生态系统物种和生态多样性不受损害,因此,传统永续利用的模式向可持续经营模式的转变为大势所趋。3.1.2封闭式经营向开放式经营转化桉树人工林的经营不能只考虑其对种植者的利益,要把树木和森林看作一整个社区的生态资源,考60桉树科技第29卷虑它对整个区域的生态效益和社会效益,将其放在一个比较开放的系统里进行经营,即把封闭式经营模式向开放型

19、模式转变。3.1.3木材生产为主向木材生产与环境保护并重转化目前桉树人工林种植的主要目的是木材生产,为了获取更多的木材,很多种植者不考虑长远的利益只注重眼前的利益,大肆掠取资源,这将导致生态系统的破坏以及土壤地力的衰退等。因此,在营造桉树人工林时还要考虑环境的保护和生态系统的维护等,这样才能保持桉树人工林的可持续经营。3.2提高桉树人工林生态系统的稳定性3.2.1适当采用混交营林措施目前桉树人工林多是纯林,树种单一,结构简单,生态系统的稳定性较低,易造成大面积的灾害。实践证明,混交林是提高人工林可持续经营的重要手段之一。目前桉树人工林的混交试验已经取得了一定的经验,如桉树与相思(Acacia的

20、混交。因此在桉树人工林经营中,应实行多树种、多无性系造林,营造块状混交林。这样可以提高林分的生态稳定性,形成良好的生态系统。3.2.2提高桉树人工林中生物多样性桉树人工林中的生物多样性是林分生态稳定性的标志,合理的造林措施是丰富生物多样性的关键环节,提高整地规格、造林时施肥以及合理的除草抚育可以改良林木的生长环境,促进林分尽早郁闭成林,又能对林下植被起到很好的保护作用,增强林分的生物多样性21。此外,营造复层混交异龄林以及发展混农林业也是提高桉树人工林生物多样性的重要措施。3.3科技兴林,加大科技投入,推广科技成果3.3.1引进育种材料选育优良品种有关部门要积极引进育种材料,做好树种选育和引种

21、驯化工作,重点加快引进推广抗性强、材质优良、适应性广、效益好的优良品种,并抓紧研究培育更适宜当地种植的优质种源,为广大种植户提供大量优质的种苗22。3.3.2加快优良无性系繁育和应用通过对无性系实施/测定、小试、中试、推广0系列配套,进一步深化研究无性系的繁育技术。对各种遗传性状良好但难生根的无性系进行培养,使桉树组织培养和扦插技术成龙配套,实现良种规模生产。3.3.3细化丰产栽培技术根据不同地区和不同立地类型制定相应的丰产栽培技术措施,将栽培措施细分,对每一个具体措施制定技术标准和操作细则。确定桉树适宜立地选择规程,减少盲目的发展。3.4采取科学经营措施,加大技术推广和宣传3.4.1做到适地

22、适树,林地规划合理适地适树是造林最基本的原则,桉树人工林的种植必须根据当地的气候条件和立地情况选择合适的造林树种。同时还要根据不同品种的生物学特性,确立合理的布局和发展规模,因地制宜,合理规划。3.4.2造林密度要合理桉树人工林造林初植密度以14251605株# hm-2为宜,种植点采用宽行窄株的方式配置,株行距2.5m2.8m或2.5m2.5m23。3.4.3耕作方式采伐方式要科学取缔传统的炼山全垦造林整地方式,改用穴植的造林方式,保持原来的土壤结构,改皆伐为择伐,维护林地的生物多样性,防止水土流失。3.4.4科学施肥,配方平衡施肥桉树施肥一定要做到科学施肥,施肥过程中要充分了解当地的气候条

23、件、造林地土壤的理化性质、不同种类桉树及同一种类桉树不同生长期的需肥特性,实施配方平衡施肥,最大限度地提高桉树人工林的生产力,达到桉树人工林的可持续经营。3.4.5采伐剩余物归还土壤采伐剩余物回归林地,不仅可以增加土壤有机质和营养成分,还能改良土壤结构,防止水土流失,维持地力。避免把桉树人工林内的枯枝落叶取走,否则只会因小失大,得不偿失。4展望大力发展桉树人工林是满足我国木材发展需要的重要途径,遵从世界林业的发展方向,符合我国林业发展的方针、政策,可以有效缓解对天然林砍伐的压力。桉树人工林的可持续经营是未来桉树发展的重要方向,但实现这一经营模式还需要长期的研究和推广。建立起通过改良桉树人工林栽

24、培、育第4期(总第83期王志超等:我国桉树人工林现状及可持续经营对策研究6162桉树科技第29卷种、森林经理等措施,可持续的遗传育种策略和桉树人工林可持续经营的技术体系,充分发挥桉树人工林的生态、经济和社会效益,实现桉树人工林的生态经营。参考文献1谢直兴,严代碧.桉树人工林现状及其可持续发展J.四川林业科技,2006,27(1:75-81.2陈李花,曾炳山,吕成群,等.中国桉树人工林可持续经营的问题与对策J.广东林业科技,2009,25(2:78-83.3张樟德.桉树人工林的发展与可持续经营J.林业科学,2008,44(7:97-102.4谢耀坚.论桉树人工林可持续经营J.热带林业,2005,

25、33(3:15-17.5刘增文,李雅素.生态系统稳定性研究的历史与现状J.生态学杂志,1997,15(2:59-62.6项东云,陈健波,叶露,等.广西桉树人工林发展现状、问题与对策J.广西林业科学,2006,35(4:195-201. 7李锦良.桉树人工林经营问题分析及对策研究J.企业科技与发展,2009(8:169-170.8黄玉梅.桉树人工林地力衰退及其成因评述J.西部林业科学,2004,33(4:21-26.9Eshetu Y,Olavi L.Indi g enous wood y s p ecies diversit y inEucalyptus globules Labill.ssp

26、.globulus plantation in theEthiopian highlandsJ.Biodiversity and Conservation,2003,12(3:567-582.10Stuart J M,Mark W,Mauro G.Bird diversity and abundancein forest fragments and Eucalyptus plantation around an A-tlantic forest reserve,BrazilJ.Biodiversit y and Conserva-tion,2001,10(5:737-751.11Zhan g Y H,Sun L F,Ken C H.Decline of eucal yp t trees intablelands of New South