森林土壤学科发展概述

吴波

(黑龙江省齐齐哈尔市园林管理处，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

森林土壤学是介于土壤学与林学之间的一门交叉学科，是用土壤科学的先进知识和手段去解决林业生产中各种有关生产问题的一门应用技术科学[1]。近年来，我国倡导绿色生态，在解决营造林实际生产问题上，森林土壤学科的重要性越来越受到广发关注。

1 在国际上的发展历程

有关北美森林土壤学的零星报道可追溯到20世纪初。前10年的研究主要以森林地块为主，比较成功的是对森林残落物层的研究，基本是关于其数量和组成的探讨，这些研究虽然现在看来颇为简单，但在初期研究阶段为今后森林土壤有机质的研究指明了方向，并积累了许多相关资料；

30年代开始，较多的研究是关于森林土壤性质及其与林木相互关系的探讨，与林业生产相关的问题也有涉及，例如森林的更新与土壤的相互关系、火灾给森林土壤带来的影响等；

40年代的研究开始倾向于森林立地条件，并延续20年代对森林残落物层的相关问题开展后续研究，其他方面还包括森林土壤剖面形态、菌根、施肥等；

50年代开始，关于森林与土壤之间的相互关系、林木营养两方面发表的成果较多，美国还于1958年召开了首届北美森林土壤学术会议，自此，北美森林土壤学成为土壤学的一门分支学科，并在学术界中已成长壮大；

60年代较多的工作属于森林与土壤的相互关系，有关于立地条件、营林措施、苗圃土壤污染等问题对森林土壤的影响也有研究报道，说明随着生产和科研的发展，森林土壤化学和物理方面这种基础理论的研究得到了更加关注；

70年代开始，研究人员开始注重森林与人类之间的关系，例如森林对人类生产生活环境带来的作用和造成的影响，着重从基本理论方面去探讨有关森林土壤的问题，还有综合性的分析，例如太阳辐射、海拔、土壤类型、土壤温湿度等方面是如何综合作用于土壤的，并根据各种条件作用选定适宜的营林措施。侧重于解决实际生产问题，促进林木速生丰产，如经济合理施肥、采伐方式、水土保持等；

80年代是世界各国森林土壤科学的丰收年代，约有49个国家有森林土壤论文发表，论述臭氧、酸雨、重金属等引起的森林土壤污染问题；

90年代以前森林土壤国际会议只北美一家，国内森林土壤工作者经过3年多的努力，终于争取来国际土壤学会(ISSS)的森林土壤组第一届森林土壤学术讨论组会议，会议除在哈尔滨市外，还在带岭实验林业局和朗乡林业局召开。[2,3]

2 在国内的发展历程

1958年黑龙江省土壤学会成立，同时成立了森林土壤学组。黑龙江省森林土壤学术会议于1963年在哈尔滨市召开，由于是森林土壤学科在中国的第一次会议，共征得论文近百篇。1964年在沈阳市召开了“第一次全国森林土壤学术讨论会”， 中国土壤学会在会后成立森林土壤组，从此，森林土壤学这个中间学科进入了中国土壤学和中国林学的历史。

1979年国务院决定开展全国第二次土壤普查，由此进行了为期15年繁忙的林区土壤普查工作。林业部和全国土壤普查办公室商议后，决定委托东北林业大学举办“全国林业土壤普查技术骨干培训班”，该培训班于1980年暑假期间在哈尔滨市校本部举办，除西藏外，全国各省份都来了工程师。森林土壤学科已经走出了象牙塔，进入了林业生产之中。

随着第二次全国土壤普查在各地开展，一些原始林区也开始进行从未进行过的土壤调查和土壤绘图工作，因此迫切需要一个较好的森林土壤分类系统作为辨土、认土的依据。有必要召开一次森林土壤分类学术交流会议，该会议于1984年8月23-27日在小兴安岭的带岭林业局召开。会议形成并获得代表们认可了《中国森林土壤分类系统》，这个分类系统整合了传统的欧洲土壤发生分类学派和后起之秀美国的土壤系统分类学派，是土壤分类的一个创举，也是森林土壤发展壮大的一个标志。

中国森林土壤学从20世纪50年代中期至90年代的40多年间，从无到有，从建立、发展、繁荣，至80年代与国际接轨，第一届国际森林土壤学术会议于1990年在中国哈尔滨举办，对于国际森林土壤学界也产生了重大的影响[2]。

3 研究利用存在的主要问题

在美国中北部北纬45°地区，欧洲落叶松约15年可以成材，而在我国同一纬度林区，针叶树人工林成材则约需40年；国外现对各类宜林地更新后做出林木生长预测预报，注重科学施肥，并着重研究施肥对环境的污染问题，而我们盲目施肥，不仅污染了土壤，更有造成苗木减产现象；国外注意保护林下枯落物层，并注意到它对环境的净化作用，而我们常加以掠夺或破坏，居民点附近的林分，常因此表现出土壤性质恶化、林木生长不良的状况。因此，尽管国家大量投资营林，反而出现森林面积缩小，覆被率降低，森林资源枯竭的情况[4]。

4 未来发展趋势

4.1 建立土壤质量评价体系、揭示人工林土壤质量退化机理

我国立地分类研究早在20世纪50年代开始，通过学习原苏联土壤地理学的理论，并结合一系列的综合考察，流域规划和荒地调查等实践，研究人员开始着手建立适用于我国的分类系统。土壤分类系统的完善程度反映着人们对于土壤的认识程度，完善的森林土壤分类系统能为今后的土壤调查、林业区划、林业用地与改土、造林等提供科学的基础资料，《中国森林土壤分类系统》是1984年召开的中国森林土壤分类会议上，中国土壤学会、中国林学会森林土壤分组会议的一个重要成果。但因我国自然区域跨度较大、地势复杂，所以该分类系统仅为全国土壤分类的一部分，关于我国不良立地条件区域(这里通常指的是干旱、半干旱、盐碱化、荒漠化地区等)的立地类型划分、评价及适地、适树、适灌的研究工作报道仍然很少，这必然将严重地影响到我们对不良立地条件区域森林土壤的开发和利用，影响到为这些地区的适地、适树、适灌提供有科学依据的应用技术。

在天然林林分逐渐减少，人工林相应增加的现状下，人工林土壤质量退化问题愈加明显，威胁着人类对森林土壤资源的持续利用，人工林地力退化，指人工林培育过程中，林地土壤肥力下降，林分生长量降低、生态环境恶化的现象，将成为对森林生长造成严重影响而又最热门的研究课题。[5]

我国在人工林土壤质量退化评价体系方面还没有完备的标准，森林土壤学科今后一段时间的工作重点在于明确导致我国人工林土壤质量退化的根本原因，找出合理治理模式及技术措施，制定我国森林土壤质量退化评价指标，建立完善的分级标准、构建多形态评价系统、监测系统和预警系统。

4.2 森林土壤生态定位研究工作

森林土壤的定位研究不同于农业土壤，由于树木的生长周期较长，若要系统地研究轮伐期森林土壤生态的动态变化，需要根据该地区具体的气候条件、水文情况、地形特征、地质构成、土壤条件以及树种的生物学特性详尽的开展森林土壤生态定位研究，力求揭示在每年的生长季节，随着林木的生长，土壤水分、养分含量(包括无机养分和有机养分)、土壤生物学活性、土壤微生物区系及其属种变化，这些变化又是如何对下一生长季的林木生长量产生影响的。

我国幅员辽阔，气候、地形、地质均有明显差异，生态定位工作应做到区分不同生态类型的土壤性质，我国先后在各种具有代表性的森林土壤地形区建立了生态定位研究站，南至海南岛尖峰岭热带季雨林下的褐色砖红壤，北至小兴安岭带岭红松针阔叶混交林下暗棕壤。这些研究工作根据不同地区、不同地理环境制定出了不同的生态定位系统，动态地揭示森林植物对该地区土壤性质的影响，结合当地环境因素，可以综合分析如何提高森林土壤生产力并保证该地区生态环境稳定发展。[2]

4.3 研究高效优质的微生物肥料

我国对微生物肥料的研究早在20世纪30年代，从大豆根瘤菌的研究与应用开始，我国大面积的应用是从农业上开始的，增产效果明显。之后研制了抗生菌肥料，70年代中期开始可改善磷素营养的VA真菌的研究工作。时至今日，拌种剂等各种微生物肥料层出不穷，且具有显著增产效果。后期的研究在增产的前提下，又大力注重其对环境及作物的保护作用，至此，微生物肥料的发展进入了一个新时期。林业上应用微生物肥料最早是从针叶树种开始的，将外生菌根真菌应用于马尾松、湿地松等，取得了一定的增加生长量的效果，第九个五年计划期间，中国林科院林业研究所森林土壤研究室为我国非豆科树种杨树、桉树、马尾松和落叶松研制出系列多功能细菌肥料制剂，这些菌肥均能产生生长刺激素，具有固氮、转化土壤中无效养分为有效养分的功能，抗病和抗逆性良好，因此在大规模林间试验中林木生长量增加明显。

微生物肥料虽有很多优点，但至今仍不是十分明确微生物肥料的作用机理，在未来5至10年内，应加强基础研究，在综合分析土壤腐殖质、土壤微生物形态、土壤酶等各方面的因素后，探究微生物肥料作用于土壤的机理，以及针对不同立地条件下，不同生物学特性的树种应如何正确使用微生物肥料等。在生产方面，加大创新力度，重点提高微生物肥料产品稳定性，打破效期短的僵局，突破菌种构建技术、菌株组合技术，拓宽产品领域，研制一批新型微生物肥料产品，加强质量标准和检测技术研究，形成微生物肥料先进、快速、准确的质检技术体系，使我国微生物肥料产业健康发展。[7,8]