浅谈森林土壤退化及其防治

浅谈森林土壤退化及其防治

邹树聪

邹树聪

广州金敦福林业服务有限公司

摘要：目前我国林地土壤肥力退化和生产量下降情况日益严重，如何防治人工林土壤退化、维持人工林长期生产力成为林业科学研究的重点问题。森林土壤是指在森林植被的长期作用下形成的、能够为植物生长提供所需要的养分与水分的疏松地表层，它不仅是林木生存的重要物质基础，还是森林生态系统的重要组成部分。本文介绍了森林土壤退化的概念，并对土壤退化及其防治对策进行初步探讨，希望能提供一些帮助。

关键词：森林；土壤退化；定义；退化机理；防治研究

引言

森林土壤退化是一个非常综合和复杂的、局域时间上的动态性和空间上的各异性以及高度非线性特征的过程，在天然林中自身凋落物归还林地以及母岩层营养物质的分解分化作用使得天然林具有较强的自肥能力，掩盖了地力下降的实质。但在通常集约经营的工业人工林中，由于林木对生长养分的吸收与森林采伐引起的水土流失等原因，林地土壤肥力退化和生产量下降已成不争之实。因此人工林地力衰退问题受到林业界的深切关注，如何防止人工林地力衰退，维持人工林长期生产力问题，成为当今世界林业科学研究的热点之一。

1、土壤退化的概念

土壤退化是指在各种自然，特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性下降（包括暂时性的和永久性的）甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程，包括过去的、现在的和将来的退化过程，是土地退化的核心部分。土壤质量则是指土壤的生产力状态或健康状况，特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力，其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力，它一方面是五大自然成土因素，即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果，带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性；另一方面，人类活动也深刻影响着自然成土过程，改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此，土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式，土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程（有些甚至是短暂的）可导致明显的退化结果，后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间，但尚未导致明显的退化结果。

2、森林土壤退化机理

2.1树种生物学特性原因

诸多研究表明，连栽树种存在土壤中毒问题。土壤中有毒物质增加与杉木凋落物淋溶和根系分泌物长期作用、土壤微生物抑制发育等有关。而无机有毒物质可能与土壤酸度增加，Al3+活性增大，从而对杉木根系产生毒害有关。杉木连栽后，多酚氧化酶活性随着连栽次数增多而增强，有机质减少，酚活性增强，酚类物质积累增多，土壤中毒，从而导致地力衰退。

速生树种连栽吸收养分多，归还少，系统养分入不敷出，引起森林土壤退化。很多树种由于生长迅速，都存在吸收养分多的问题；只要辅以适当的管理措施，速生树种并不是导致森林土壤退化的罪魁祸首。

2.2栽培措施原因

人工林是以培育目的树种为绝对优势种群的植物群落，所培育树种的生物学特性和生态学特性决定了人工林生态系统的物质循环和能量流动。在国内外培育的树种中，针叶树种占较大比例。由于纯针叶林为结构简单的单层林，个体间生态习性比较一致，生态位高度重叠，系统的多样性下降，缓冲能力和反馈调节能力较弱，导致整个生态系统失去相对平衡。

林地清理对森林土壤影响极大。火烧清理迹地会造成有机质及养分烧失、水土流失加剧。由于人工林下的枯枝落叶几乎常年被搂扒扫光，林地生物积累作用微弱，导致林地的生物循环无法正常进行。

不适当的整地导致林地严重水土流失。根据实际情况选择合适的整地方式尤为重要。幼林抚育促使及早郁闭抚育试验表明：土壤侵蚀量扩穴连带抚育>块状抚育>不抚育。

随着对木材利用工艺水平的提高，兴起了全树利用热，木材利用率得到大大提高，但同时导致土壤养分大量消耗。全树利用方式使得木材、枝、根、叶等的营养元素不能归还林地，土壤养分循环中断，肥力下降。另外因轮伐期缩短造成过多的立地干扰也是造成森林土壤退化的原因。

3、森林土壤退化的防治对策

3.1树种选择天然次生林的土地退化程度相对较小，往往是乡土珍贵树种的生产基地。通过对天然次生林的群落调查和分析，根据树种间关系，确定天然林中应保留的树种以及应补植的树种。如广西苍梧县的阔叶次生林的土壤退化并没有林分生物多样性和生产力下降明显，仍适合以孔雀豆、小叶胭脂、红椎等珍贵乡土树种进行改造更新。余作岳等认为严重退化土地的恢复必须经过两个阶段：利用桉树、相思、松类等适应性强的树种重建先锋群落，发挥其初步改善环境的作用；改建为多层结构的阔叶混交林。在第一阶段，应以恢复植被覆盖、营造森林环境为主要目的，利用相思类固氮树种以及其他豆科类植物改良土壤。在造林树种选择上，应按照不同的土壤类型选择最适宜生长的树种，如棕色针叶林土以栽植红松、红皮云杉、臭冷杉为主，暗棕壤以营造针阔混交林或阔叶林为主，除在草甸土和泥炭土栽耐涝的落叶松、水曲柳外，还可以通过挖沟排涝等将其改造为农田。

3.2改变林分组成，增加生物多样性林木郁闭度大，林地光照弱，土壤微生物数量小、酶活性低，长此以往不利于林分的养分循环，会产生地力衰退。因地制宜地对成熟人工林进行抚育间伐，可改善林地的光照条件，促进土壤有机质的分解和增加微生物数量，从而改善林地微环境。尽量避免营造针叶纯林，特别是密度过大的针叶纯林，最好把生物循环快的阔叶林与针叶林进行混交。另外，可优先选用优质速生的乡土植物，调整林分结构，利用物种多样性、相克相生、互利共生及生物链结构等原理，构建和优化森林土壤生态系统，保护生物多样性。

3.3混交、轮作和间种目前，通过营造混交林、轮作和间种山毛豆等绿肥牧草防止地力衰退的相关研究较多。我国南方混交林科研协作组通过10年时间及3万hm2以上试验区域的研究，已筛选出了以松、杉等为目的树种的52个优良混交组合类型。桉树与相思混交或轮种相思纯林的各林分类型凋落物总量及养分含量都有较大提高，在培肥地力的同时，也有利于林分生产力的提高。雷州林业局一些林场实行的桉树与松树轮作、桉树与菠萝轮作、桉树与西瓜轮作不仅使林地生产力得到提高，而且使林地得到了休养生息的机会。廖观荣等采用桉树人工林间种山毛豆，对提高土壤肥力、改善土壤结构和含水量等物理性质及促进林木生长有极其显著的作用。

4、结束语

综上所述，有效防治土壤质量退化，需要从树木栽植开始，建立合理的森林培育技术体系，根据具体的立地条件，选择适宜的造林树种，避免单树种纯林经营，提高林地生物多样性，有效地维护和提高森林土壤功能，方可实现可持续经营。

参考文献

[1]黎云昆、肖忠武.我国林地土壤污染、退化、流失问题及对策[J]，林业经济，2015-09.

[2]张纯、刘愉，国内人工林土壤退化及调控研究概况[J]，防护林科技，2014-05.

[3]孙清芳、李云红、刘玉龙、沃晓棠、陈瑶，森林土壤退化的起因、影响及防治对策研究综述[J]，林业科技情报，2013-02.