杨树人工林地力衰退机理及恢复技术研究

张 明 孙大伟 邹振峰 米 实 孙海亮 董晓明

（1.四平市林业科学研究院，吉林 四平 136000；2.四平市林业局，吉林 四平 136000；3.四平市实验林场，吉林 四平 136001）

杨树人工林地力衰退机理及恢复技术研究

张 明1孙大伟1邹振峰2米 实3孙海亮3董晓明3

（1.四平市林业科学研究院，吉林 四平 136000；2.四平市林业局，吉林 四平 136000；3.四平市实验林场，吉林 四平 136001）

我国杨树主要表现为生长速度慢，病虫危害严重，成材率低，轮伐期长，林地利用率下降，形成“小老树”。经济效益较速生丰产林低几倍甚至十几倍。通过使用杨树人工林地力恢复技术，可促进生长迟缓的杨树人工林基本达到速生丰产林的水平，有针对性的采取有效措施，使大面积的“小老树”恢复生机与活力，最大限度地发挥林业的生态效益、经济效益和社会效益。

主要目标；任务；内容；结论

目前我国杨树人工林种植面积达到700多万hm2，居世界第1位。东北中西部半干旱地区大面积营造的杨树人工林由于森林结构单一，不可避免地带来森林生态功能和林地生产力低下等问题，且50%左右在进入中龄林阶段便由于地力衰退而形成“小老树”，仅吉林省西部地区就超过15万hm2， 主要表现为生长速度慢，病虫危害严重，成材率低，轮伐期长，林地利用率下降，经济效益较速生丰产林低几倍甚至十几倍。因此，有必要对低质杨树人工林地力衰退的机理进行研究，在此基础上，有针对性的采取有效措施，使大面积的“小老树”恢复生机与活力，最大限度地发挥林业的生态效益、经济效益和社会效益。

通过使用杨树人工林地力恢复技术，可促进生长迟缓的杨树人工林基本达到速生丰产林的水平，不再形成“小老树”。在投入增加很少的条件下，林木蓄积和木材产量可以增加200%以上，木材产量可由原来每公顷不足30m3增加到100m3，由于轮伐期缩短，林地利用率可以提高30%。以每公顷多产木材70m3，每立方米木材400元计算，仅木材价值每公顷直接增加经济效益近28000元，如技术通过项目区推广应用面积达到 10 万hm2，仅木材生产增加的经济效益就将达30亿元。

社会作用：本项目实施后，对项目区林业经济发展将起到巨大的推动作用，对推广应用先进的森林经营技术、加快林业产业结构的调整、增加林农收入、巩固集体林权制度改革成果、实现农村和谐稳定发展等方面均具重大的现实意义。

1 主要目标

1.1 弄清低质杨树人工林地力衰退机理

弄清不同林龄林地的养分特征。弄清不同林龄林地的土壤物理、化学和生物学特性的变化；弄清不同林龄林地的土壤水分动态变化规律。弄清林地土壤水肥变化规律与杨树生长的相关性。

1.2 筛选有效的低质杨树人工林地力恢复技术

根据杨树生长发育的需肥动态和林地土壤理化性质的变化动态，建立林地养分效应配方施肥模型。弄清不同复合微生物菌剂对林地土壤质量和地力恢复的影响，筛选可以提高地力的复合菌剂。建立半边根区挖沟积残蓄水技术，结合人工补肥补水措施提高林地地力。

2 研究开发的任务和内容

2.1 关于东北半干旱地区低质杨树人工林地力衰退原因机理研究

研究不同林龄根际和非根际土壤性质动态变化及差异。对林地地上部分营养元素储量及动态变化与林木生长状况的相关性进行研究。研究水分利用特征及其影响因子。

2.2 找出2～3种恢复保持地力的有效措施

根据不同的立地条件进行合理配方施肥(包括采用微生物菌剂加快枯落物的降解)。比较混交林的增产效应。结合杨树人工林半边根区深挖沟技术、利用枯枝落叶填充沟体等措施增强林地蓄水保水能力、增加有机物质的积累。

2.3 对杨树人工林地力恢复技术集成与熟化，建立杨树速生丰产示范林

3 项目的技术关键、技术难点、创新点

3.1 技术关键

东北中西部半干旱地区低质杨树人工林地力衰退的机制；增强和恢复森林土壤功能的技术措施。采取林地半边根区深挖沟集枯枝落叶和人工补水补肥等方式增强林地蓄水保水能力。建立长期的杨树人工林防退化措施。

3.2 技术难点

杨树人工林土壤水分、养分的变化规律；杨树人工林地力长期保持的技术措施。

3.3 创新点

系统研究不同林龄杨树人工林根际和非根际土壤化学性质、微生物区系及水分含蓄能力等变化，全面揭示杨树人工林地力衰退机理；杨树人工林地配方施肥技术。采用林地半边根区深挖沟的方式收集枯枝败叶和人工补水补肥措施增强人工林地的蓄水保肥能力，提高林地生产力。

4 结论

多年来，东北中西部半干旱区杨树人工林因地力衰退导致的“小老树”的问题一直没有解决。近期国内对杨树人工林地力衰退方面的研究也集中于连作对土壤的影响。四平市林业科学研究院前期对双辽实验林场和双山林场的不同林龄的低质杨树人工林进行了多年的观察、调查与研究，研究表明，因东北中西部地区本身地力就差，造林后，随着树木的生长，地力急剧下降，因地力衰退引起的林地生产力低下问题常不可避免，这方面的研究在国内外均十分匮乏。

在不同林龄的杨树人工林对水分的容蓄能力、水分消耗水平有何差异,土壤物理结构有何不同,也不明确。这些问题对于深入了解东北中西部低质杨树人工杨树林地力的衰退机理是十分重要的，亟需进行深入的探讨。通过半边根区挖沟蓄水增肥，新型缓控释肥料、有机肥料和生物肥料、及保水技术的应用，对促进地力恢复的进程具有重要现实意义。

S725.7

A

10.11974/nyyjs.20161232031

张明(1974-)，男，四平市林业科学研究院，高级工程师，主要从事林业科学技术研究工作。