三种相思树人工林凋落物养分归还功能及碳平衡研究

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1、福建农林大学博士论文引言纵观世界林业发展历史和横向比较各国林业发展现状、趋势，发展人工林始终占有重要的地位，这既是完善和发展生态环境建设的需要，也是解决日益尖锐的木材生产和市场需求矛盾的根本途径【11。森林资源是林产工业的基础，实施天然林保护工程后，工业用材供求矛盾更加突出，造成以木材为主要原材料的林业企业竞争力的削弱。如果不能在短期内营造大量的工业原料林，势必制约林产工业企业的持续发展，而天然林资源势必也难以得到有效保护。近20年来在热带、亚热带地区以桉树为代表的速生丰产林发展迅猛，已成为当今世界林业发展的一种趋势。人工林确实给人类经济发展带来了

2、巨大的效益，也为世界林业的可持续发展提供了宝贵的经验【2】。福建地处东南沿海，自然条件优越、树木种类繁多、森林资源丰富。长期以来，杉木、马尾松等树种作为福建山地丘陵的当家树种，木麻黄作为福建沿海防护林基干林带的主要树种，发展迅猛，它们在改善当地生态环境、促进经济和社会发展等方面起到非常重要的作用。然而，由于受过去计划经济的影响和传统林业定位的制约，营造的林分树种单一、林相结构简单、森林病虫害严重、地力衰退、生态脆弱，特别是工业原料林建设中存在更为突出的问题，主要表现在：原料树种单一、树种选择不合理、生长速度慢、规格不一、定向培育目标不明确等，无法适

3、应大规模、高质量、高效益的现代林产工业发展的需要。另一方面，由于福建周边地区陆续出现松类资源被松材线虫和松突圆蚧侵染的严峻现实，直接威胁福建省马尾松等松类资源的生存和发展，并进而威胁全省林产工业的原料来源和企业发展。与此同时，人工林发展也出现了许多弊端，其中主要是大面积纯林的营种和多代连栽等经营方式造成的林地土壤中有害物质积累、立地质量下降、养分亏缺等，造成林地地力衰退，这是人工林速生丰产和可持续经营中急需解决的问题。这些问题已引起了世界林业的关注，成为森林培育和森林生态科学研究的热点【3‘41。为此，做好工业原料林的替代树种储备，在有限的林地上充

4、分挖掘生产力，采取良种壮苗和集约经营的方式，促进林木定向培育，缓解木材供需矛盾，应对松材线虫和松突圆蚧对松类资源的威胁，保证林产工业原料资源的可持续发展，具有十分重大的现实意义。另一方面，人工林林地的退化，不可避免造成了林地碳贮量的减少，导致其对未来气候变化的正反馈。森林生态系统每年固定的碳约占整个陆地生态系统的2／3，森林在缓解大气c02浓度上升中起着十分重要的作用。因此，为了森林生态安全，保障其功能的充分发挥，寻找在林地退化地区既三种相思人工林凋落物养分归还功能与碳平衡研究维持地力又能增强其固碳能力的更新树种，已成为东南沿海森林退化地区林分更新

5、一项迫在眉睫的任务。相思类(Acaciaspp．)树种属含羞草科(Mimosaceae)金合欢属(Acacia)的常绿乔木树种，共有1200余种，主要产于澳大利亚和非洲，适应性强、速生丰产、耐瘠薄，有根瘤，能固氮，改土性能好，是一类优良的短轮伐期山地造林树种，可在贫瘠的土壤中种植，轮伐后栽种的相思树也能持续快速生长，还能改善土壤条件，经济、社会和生态效益显著，是福建进行树种结构调整的重要储备树种。福建作为林业大省，全国主要速生丰产原料林基地之一，在新一轮的全省林业生产力布局中，以桉树、相思树为主的闽南短周期工业原料林基地十分重要。近年来，在大力推广

6、桉树优良无性系造林的同时，不少有识之士针对桉树大面积人工纯林可能带来的生态灾害问题，呼吁重视对相思类树种的引种、改良和自肥机理研究，毕竟相思类树种的生物生态学特性，注定其不会象桉树那样，经多代轮植后造成土壤地力衰退、产量下降甚至影响更新。国内外许多林学专家及林业工作者已开展了相思树引种试验、栽培技术、生理生态、经营管理、病虫害防治及木材综合利用等方面的研究【5】，但对相思人工林营养循环、改土培肥及其碳动态规律等机理的研究和探讨，相关文献较少，仍存在不少空白。本文拟通过相思类人工林生产力、凋落物养分循环及碳平衡规律的研究，初步掌握相思人工林凋落物养分

7、N、P、K循环规律及碳汇潜力，揭示林地的自肥机理、指导科学施肥、优化林地利用，提高林地生产力，实现林地的可持续经营，为相思人工林自肥和改良土壤、维持人工林生态系统稳定生产力奠定理论基础，为减少人工林养分流失、改善土壤肥力、维持人工林长期生产力、有效控制地表径流、保持水土提供科学依据，同时进行科学合理的人工林碳汇管理，提高人工林的碳增汇能力，提高我国的碳信用，使我国在国际气候变化谈判中处于有利地位，保障我国经济秩序的正常运行。本研究对闽南山地退化生态系统恢复及重建具有重要的实践意义，也有十分广阔的推广应用前景。2福建农林大学博士论文第一章文献综述1。

8、1相思类树种研究概况相思类树种，产于我国的只有台湾相思(4．confusa)，目前已知具有较高利用价值的相思树种有100多