我做的就是巨桉人工林土壤微生物動態(tài)變化研究桉樹苗木栽培技術(shù)與應(yīng)用。
隨著按樹人工林的發(fā)展，也產(chǎn)生了一系列問題.如:生物多樣性降低，
人工林林下植被稀少，林分抵御不良環(huán)境與病蟲害的能力下降，人工林地力衰退和
林地生產(chǎn)力下降等問題e 90年代以來為了維持林地持續(xù)的生產(chǎn)力，提出了提高立地
生產(chǎn)力與維持人工林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以及保持森林健康和維護(hù)持續(xù)立地生產(chǎn)力
的問題，這些問題已成為全球林學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)〔Kimmins,1990;盛煒彤，1992,
1997)。
1.1.2按樹發(fā)展中的生態(tài)問題
盡管 按 樹 具有許多優(yōu)點(diǎn)受到普遍歡迎，按樹人工林存在的生態(tài)問題也是非常突
出的。按樹人工林和其他人工林一樣具有普遍性的弱點(diǎn)，也同時具有它自身的特點(diǎn)。
1.1.2.1地力衰退
關(guān)于 地 力 衰退的概念，國內(nèi)外學(xué)者使用了一些不同術(shù)語，如“第二代效應(yīng)”
(second rotation efect),“生產(chǎn)力下降”(productivity decline),“立地退化”(site deterioration),“地力衰退”(sitede cline)，“土壤退化”(soilde gradation)，“立地生產(chǎn)力衰退”(sitep roductivityd ecline), 森 林土壤肥力衰退”(forestso ilfe rtilityd ecline)等，在這些術(shù)語中，意義上互有包容，但各有側(cè)重(樓一平等，1998)。馬祥慶認(rèn)為地力衰退主要是林地生產(chǎn)力下降，它與林地肥力下降密切相關(guān)，至少包含林地生產(chǎn)力下降和肥力下降，僅是土壤退化的一種形式(馬祥慶等，1997)。崔國發(fā)認(rèn)為人工林地力衰退實質(zhì)上就是在人工林培育過程中，人類生產(chǎn)活動影響或改變了成土過程的方向和土壤熟化過程，從而破壞了土壤的生態(tài)性質(zhì)，導(dǎo)致林木對土壤生態(tài)的需求與發(fā)生變化的土壤生態(tài)性質(zhì)之間產(chǎn)生差異，其表現(xiàn)就是人工林的土壤肥力下
降，林分生產(chǎn)力降低(崔國發(fā)，1996).
人工 林 地 力衰退是一個普遍現(xiàn)象，從19世紀(jì)就已被重視。據(jù)報道，林地地力
衰退可用氣候波動、專性營養(yǎng)虧缺、雜草競爭、收獲時嚴(yán)重的立地干擾或不適地適
樹來反映，及通過在短期內(nèi)重復(fù)火燒將喪失枯落層，枯落物被移走，過分放牧等三
個因素解釋下降的原因(盛煒彤，1995)0按樹作為大面積引種樹種也不例外，但
是最近對按樹的研究表明，樹種吸收養(yǎng)分的能力、數(shù)量、種類的不同導(dǎo)致林地地力
下降。Ewers報道，相鄰的按樹人工林地與合歡樹(Albizzia)群落土壤C/N比，越
接近按樹群落，其C/N比值越大(Ewerse ta l.,19 96) 。李昆等研究表明，以按樹為
喬木層的混交林群落，土壤含水量從1-12月都低于裸地對照相應(yīng)層次的含水量(李
昆等，1995). Dye等人的研究工作表明，在地表不補(bǔ)給水分的條件下，按樹吸收
地下水供其生長發(fā)育，按樹極強(qiáng)的吸水力使林地土壤水分虧缺(Dye,19 96)。 在楊
曾獎等的研究中(楊曾獎等，1985)，生長9年的按樹純林與按樹本地樹種混交林
地土壤有機(jī)質(zhì)，土壤N, P, K和水含量比較表明，土壤水分變化不明顯，純林地
養(yǎng)分增長量很小，而混交林較高，但除去施肥因素和按樹與本地樹種混交的因素，
按樹純林地養(yǎng)分含量幾乎不增長，甚至還有下降趨勢。另外，按樹人工林群落的枯
落物因含有按油，是一種很好的燃料，常被當(dāng)?shù)厝罕娛占?，而使枯落物中的養(yǎng)分不
能回到土壤中。據(jù)研究(彭少麟等，1995), 1-8年樹齡的按樹枯落物產(chǎn)量可達(dá)
0.4-6.5t-ha-'-a-' ，含有的N、P,K 營養(yǎng)元素分別是62.3-75.6,4 .1-4.3,
27.9-30.60kg-ha'，對土壤來說這是一個很大的損失，即使在枯落物不被清掃的情況
下，有的學(xué)者也認(rèn)為，按葉油中有些物質(zhì)會不同程度抑制和阻礙微生物分解枯落物
成植物可用養(yǎng)分，影響林地養(yǎng)分循環(huán)(盛煒彤，1995)。因此，“枯落物為群落中植
物可用養(yǎng)分”這一環(huán)節(jié)受阻，是按樹林地地力衰退的一個原因，而且短輪伐期所移
走養(yǎng)分沒有補(bǔ)充也是一個重要原因。
1.1.2.2生物多樣性下降
單一 栽 培 的樹種通常都造成生物多樣性減少，按樹尤其是這樣。首先大面積的
按樹人工林取代了其它各種生態(tài)系統(tǒng)，使生態(tài)系統(tǒng)的類型減少和物種多樣性減少。
在按樹人工群落內(nèi)，生物多樣性往往比其它樹種的人工群落低，即使是其混交人工
林生物群落也比其它樹種混交林或純林低。國內(nèi)外這方面的例子很多(Poore et
a1.,1995)o 按樹人工林群落，地面草本類、灌木種類很少，被認(rèn)為是“空中綠化”，
和云南松、馬尾松等人工林群落多層次、多灌木種類的復(fù)雜群落相比，形成鮮明的
對照(盛煒彤，1995;彭少麟等，1995)。對云南滇中地區(qū)GO年代同期營造的封育
人工按樹林和云南松人工林作比較，人工按樹林群落中物種的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于云南松
群落物種數(shù)量，喬木層為按樹一個種，灌木和草本類在群落內(nèi)零星分布，并不形成
層片(王震洪，1992)。即使是在水熱條件極好的熱帶，栽植按樹和栽植本地植物
種在以后的群落演替過程中，物種多樣性也具有明顯的差異。彭少麟等比較了廣東
省電白縣的兩種封山育林的植物群落后發(fā)現(xiàn)，以當(dāng)?shù)刂参餅榻ㄈ悍N和優(yōu)勢種的混交
林群落，兩種群落的生物多樣性差異是明顯的，以本地植物為造林樹種形成的群落，
經(jīng)過20多年的演替，種類數(shù)量已接近或達(dá)到地帶性頂極群落的植物種類和數(shù)量(王
震洪，1992;彭少麟等，1995)。因此，按樹人工林純林被稱為“綠色的沙漠”，“沒
有生物多樣性的綠色沙漠”(王震洪等，1998; Edgard,1999)。
按樹 人 工 林，不管是純林還是混交林，其林內(nèi)動物都比其它林型少。廣東電白
混交林、純按樹林和光板地的觀察結(jié)果是:按樹林林下地面植物極少，草本及灌木
只散步于零星的低洼地;由于植物種類單調(diào)，昆蟲的發(fā)展受到很大限制，按樹林的
昆蟲僅比光板地略多一些;一些天然昆蟲，如蝗螂、虎甲、寄蠅、蛛蜂等在混交林
中很普遍，但在按樹林和光板地卻難以找到。按樹林生物類群的顯著特點(diǎn)是白蟻種
類少，但種群數(shù)量大;葉蟬的個體數(shù)量僅次于白蟻而位居第二。因此，按樹林中生
物鏈顯得很簡單(謝映書，1984)。由于林中植物單純，昆蟲數(shù)量和種類都很少，
所以，相應(yīng)地，脊椎動物的種類和數(shù)量也不多(陳茂乾，1984)0廖崇惠的研究表明，
小良裸地的土壤動物主要為線蟲和翹翅目昆蟲幼蟲，多樣性指數(shù)為0.99，總生物量
為0.33g/kg;按樹林土壤動物主要有蛆婦、線蟲和等翅目昆蟲，多樣性指數(shù)為1.29,
總生物量為1.57g/kg;而混交林土壤動物主要有蛆月、同翅目和鱗翅目昆蟲幼蟲，
多樣性指數(shù)為1.80，總生物量為18.Og/kg。相比之下，純按樹林的生物多樣性比混
交林要低得多(廖崇惠，1990)。
微生 物 在 土壤中的數(shù)量、分布與活動情況，反映了土壤肥力的大小，對林木生
長發(fā)育起著重要的作用。不管是在純林中還是在按樹與其它樹種混交的人工生態(tài)系
統(tǒng)中，土壤微生物在種類和數(shù)量上都相對較少。楊風(fēng)等人對廣東花都鎮(zhèn)4-5齡人工
林的林下土壤進(jìn)行微生物區(qū)系分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，按樹與馬占相思混交林>馬占相思
純林>大葉相思純林>按樹與大葉相思混交林>按樹純林(楊風(fēng)等，1996;潘超美，
1998)?，F(xiàn)有研究表明，土壤微生物數(shù)量和土壤酶之間有一定相關(guān)性，土壤微生物
數(shù)量多的，土壤酶活性也高。按樹林下土壤中的酶活性(包括纖維素酶、轉(zhuǎn)化酶、
脈酶、蛋白酶、磷酸酶)也比其它林種的低(薛力等，2003)。土壤微生物的呼吸
量和呼吸強(qiáng)度反映了土壤微生物的活動強(qiáng)度，可以作為微生物功能過程的一個指
標(biāo)。毫無例外，土壤微生物的呼吸總活性也是按樹林的比其它的低，比馬占相思純
林的低一半以上(潘超美等，1998)。
由此 可 見 ，按樹人工林的生物多樣性，包括植物多樣性、動物多樣性、微生物
多樣性都比天然林、人工混交林及其它樹種純林低。
1.1.2.3群落結(jié)構(gòu)簡單化
在按 樹 群 落中，群落結(jié)構(gòu)簡單。劉瑞華等報道，在人類活動頻繁的按樹林群落
類型中，群落垂直結(jié)構(gòu)就只有喬木層一個層，封育得好的類型，存在著喬灌草三個
層次，但灌木和草本植物覆蓋度很低(劉瑞華，1991)。余作岳等比較華南地區(qū)同
期營造的按樹林和本地地帶性植被優(yōu)勢樹種混交林后發(fā)現(xiàn)，3040年的群落演替，
喬木層就可形成多個層片的多優(yōu)群落。林內(nèi)的灌木，草類層除在栽植的早期比較單
調(diào)外，后期已經(jīng)和本地地帶性植被頂極群落的空間結(jié)構(gòu)相似，而同期營造的彎隆按
林，基本上還屬于純林性質(zhì)(余作岳等，1995)。由于群落結(jié)構(gòu)簡單，多層次攔截
雨滴濺蝕能力減弱，樹冠截流降雨減少，‘林間降雨增強(qiáng)，林地面蝕較嚴(yán)重(王禮先
等，1990)。林地面蝕嚴(yán)重使林地表面枯落物不易積累，林地表土及養(yǎng)分被流失，
林地地力變差，不利于淺根性的草本、小灌木生長，而大喬木按樹可以從深層吸收
水分、養(yǎng)分而影響很小，因而，阻止了群落復(fù)雜化的進(jìn)程。周國逸等通過對廣東小
良水土保持試驗站三種林地，即混交林、按樹林、裸地的地表侵蝕研究得出，按樹
林群落控制林地面蝕能力不顯著(周國逸等，1995)。祁述雄等通過對云南中部地
區(qū)的云南松林和按樹林人工群落地表的侵蝕類型比較，前者地表完全被草本、灌木
所覆蓋，看不到溝蝕、面蝕等水土流失現(xiàn)象，而后者卻相當(dāng)普遍(祁述雄等，1989)。