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人工林长期生产力保持机制研究的背景、现状和趋势

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林业科学研究 2004年第1期17卷 106-115页

作者：盛炜彤范少辉中国林业科学研究院林业研究所北京100091

国内外普遍关注人工林的稳定性问题,人工林长期生产力能否维护是当前人工林研究上的一个重要方面。特别是关于人工林是否导致地力退化,针叶林是否引起土壤酸化,一直是国际上争论的焦点。本文收集了国内外大量资料,全面反映了国内外人工... 详细信息

国内外普遍关注人工林的稳定性问题,人工林长期生产力能否维护是当前人工林研究上的一个重要方面。特别是关于人工林是否导致地力退化,针叶林是否引起土壤酸化,一直是国际上争论的焦点。本文收集了国内外大量资料,全面反映了国内外人工林长期生产力研究现状,包括研究策略、研究方法、生态系统基本过程研究、实施人工林后立地质量变化,包括采伐剩余物处理、整地、抚育、间伐、森林收获、人工林树种本身、人工林群落结构对立地生产力的影响,对各种研究结果与结论作简要概括,同时反映不同观点,并对人工林长期立地生产力研究趋势也作了扼要阐述。

关键词：人工林长期生产力保持机制发展趋势立地变化森林收获

杉木及其人工林自身特性对长期立地生产力的影响

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林业科学研究 2002年第6期15卷 629-636页

作者：盛炜彤范少辉中国林业科学研究院林业研究所北京100091

本文系统地研究并综合了有关杉木及其人工林自身特性对长期立地生产力的影响的研究资料,认为杉木及其人工林自身的特性存在许多对地力维护不利的因素:(1)杉木凋落物发生晚,大量凋落物发生在14　15a前后;(2)杉木枯死枝叶具宿存特性,10　... 详细信息

本文系统地研究并综合了有关杉木及其人工林自身特性对长期立地生产力的影响的研究资料,认为杉木及其人工林自身的特性存在许多对地力维护不利的因素:(1)杉木凋落物发生晚,大量凋落物发生在14　15a前后;(2)杉木枯死枝叶具宿存特性,10　15a期间大部分枯死枝叶在树上,影响枯死枝叶的分解;(3)杉木凋落物养分含量低,如N含量只有阔叶树的30%　50%,因此枯落物营养元素积累低;(4)凋落物分解速率慢,分解速度在45%以下,而宿存于树上的枯死枝叶分解速率更慢;(5)杉木为速生树种,尤其在15a年前生长量大,吸收养分多,而养分归还少,杉木人工林养分循环速率不及40%;(6)杉木人工林培育密度较大,在15a前很少有林下植物生长,在20a后才有较好的林下植被发育,人工林长期处在单一的群落结构,很难发挥林下植被对地力的维护和改良作用。从现有的研究资料看,杉木及其人工林自身对地力维护有不利影响,是引起杉木林地土壤肥力及长期生产力下降的重要因素之一。

关键词：杉木杉木人工林地力维护能力立地生产力土壤肥力

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关于我国人工林长期生产力的保持

林业科学研究 2018年第1期31卷 1-14页

作者：盛炜彤中国林业科学研究院林业研究所北京100091

为了保持我国人工林的长期生产力和提高森林质量,达到可持续经营的目的。作者在以往研究工作的基础上,广泛收集了国内外有关成果与资料,概括论述了我国人工林森林生产力的现状、不能保持生产力的原因与机理以及长期保持人工林生产力的... 详细信息

为了保持我国人工林的长期生产力和提高森林质量,达到可持续经营的目的。作者在以往研究工作的基础上,广泛收集了国内外有关成果与资料,概括论述了我国人工林森林生产力的现状、不能保持生产力的原因与机理以及长期保持人工林生产力的技术对策。按第八次清查的全国森林资源数据,每公顷蓄积量为89.79 m^3,其中天然林为104.6 m^3,人工林为52.76 m^3,人工林森林生产力明显低于天然林;我国优势树种人工林每公顷蓄积量也不高,如杉木为69.8 m^3,马尾松为56.2 m^3,落叶松为58.6 m^3,这些数据比日本2002年3月公布的人工林相似树种的数据低很多,如日本针叶树蓄积量为227.97 m^3·hm^(-2),柳杉为295.83 m^3·hm^(-2),落叶松为189.88 m^3·hm^(-2)。关于年生长量,按全国第七次资源清查的中龄林与近熟林的数据做统计:杉木人工林5.2~4.2 m^3·hm^(-2),马尾松为3.2~1.8 m^3·hm^(-2),柏木为3.4~3.2 m^3·hm^(-2);但按作者掌握的我国重点或示范性、试验性小面积人工林生长量看,却很高,按我国编制的速生丰产林标准的生长量数据看比较高。我国大面积人工林生产力不高,短周期经营的杨树、桉树人工林也不高,主要原因是:(1)纯林化与针叶化严重。按第八次全国森林资源统计,纯林占人工林的85%,而且针叶化明显,人工乔木林10个优势树种中针叶林比例高达56.9%。人工纯林结构简单,生物多样性低,生物学上缺乏稳定性。人工纯林特别是针叶纯林,抗性低,抗自然灾害和大气污染能力均差,人工纯林维护地力的能力也弱。(2)集约育林的技术措施:立地控制技术未得到推广,适地适树适品种原则在育林中未能认真贯彻;密度、植被、地力控制技术也执行不力,大面积上的人工林仍属于粗放经营;连作引起林地土壤理、化、生物特性恶化,土壤质量衰退,导致林木生长不良,林分生产力逐代下降;造林作业造成水土流失,如杉木造林,传统的育林技术未得到明显改进,福建尤溪炼山后进行的3年观测结果表明,炼山和水土流失损失的有机质高达989.35 kg·hm^(-2),养分586.26 kg·hm^(-2)。桉树在砖红壤进行的机耕整地,水土流失也很严重,不合理的造林作业,最终导致土壤质量与森林生产力下降。短周期培育人工林带来了2个重要问题,一是对林地肥力要求高,二是如何利用无性系才能保持长期生产力。短周期经营采用的无性系,生长速度快,生长量大,轮伐期短,养分需求量大,如刚果12号W5无性系,通常利用地上部分,以5~7 a的轮伐期计,消耗的养分达571.75 kg·hm^(-2),我国培养短周期人工林的土壤质量本底原本普遍不高,如果采取连作,土壤有机质养分会明显下降,土壤质量衰退,并对其功能产生危害。我国杨树、桉树等人工林要达到短周期持续经营,还需要实行多无性系造林。我国人工林长期生产力保持的技术对策,应采取先进的集约育林措施,包括遗传控制、立地控制、密度控制、植被控制与地力控制。

关键词：人工林长期生产力可持续经营生态系统管理

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杉木幼林水土流失及养分损耗的研究

林业科学 1999年第S1期35卷 86-92页

作者：盛炜彤中国林业科学研究院林业研究所

对设置于江西分宜县中国林科院亚林中心５组不同整地方式水土流失多年观测结果进行了综合分析。地表径流量从１４７～１３２２ｍｍ，平均为５４６ｍｍ。径流系数从００９８％～０８５２％，平均为０３６９％，年均土壤侵蚀... 详细信息

对设置于江西分宜县中国林科院亚林中心５组不同整地方式水土流失多年观测结果进行了综合分析。地表径流量从１４７～１３２２ｍｍ，平均为５４６ｍｍ。径流系数从００９８％～０８５２％，平均为０３６９％，年均土壤侵蚀量从０００５１～０２５１０ｔ／ｈｍ２，平均为０１００５ｔ／ｈｍ２。整个幼龄林阶段，地表径流量５４６０ｍ３／ｈｍ２，土壤侵蚀总量为１００５０ｋｇ／ｈｍ２；养分损失量：Ｎ１９５６０ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ２２３７０ｋｇ／ｈｍ２，Ｋ２６７７７ｋｇ／ｈｍ２，有机质５００４９ｋｇ／ｈｍ２。分析认为在板、页岩风化物上发育的黄红壤，特别是腐植质层较厚结构良好的土壤，具有较强的抗腐蚀能力，不管采用哪种整地方式均无明显的水土流失和养分损失，但比较而言，以穴垦为最佳选择。水土流失还不是此种土壤上杉木人工林的地力退化的最主要的原因。

关键词：杉木人工林整地方式地表径流土壤侵蚀

杉木人工林的育林干扰对长期立地生产力的影响

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林业科学 2003年第5期39卷 37-43页

作者：盛炜彤范少辉中国林业科学研究院林业研究所北京100091

系统研究并综合分析了炼山、整地、幼林抚育、间伐及采伐等育林干扰对杉木人工林长期立地生产力的影响 ,研究了每一种干扰在生态系统生物量和养分迁移中的作用 ,并分别板页岩、花岗岩两类不同岩性发育的红黄壤进行有机质和养分损耗的估... 详细信息

系统研究并综合分析了炼山、整地、幼林抚育、间伐及采伐等育林干扰对杉木人工林长期立地生产力的影响 ,研究了每一种干扰在生态系统生物量和养分迁移中的作用 ,并分别板页岩、花岗岩两类不同岩性发育的红黄壤进行有机质和养分损耗的估算。板页岩发育的黄红壤人工林生态系统有机质和养分主要损失于炼山及皆伐作业 ,而花岗岩发育的黄红壤人工林生态系统有机质和养分主要损失于炼山烧失 ,水土流失和皆伐作业。母岩为板页岩的 1 9a生杉木林 ,从造林到皆伐共损耗养分 2 371 96kg·hm- 2 ,损耗有机质 34 0 6t·hm- 2 ;母岩为花岗岩的 2 7a生杉木林 ,共损耗养分 32 76 0 9kg·hm- 2 ,损耗有机质 35 0 7t·hm- 2 。按传统的营林作业 ,干扰严重 ,如不进行养分补充 ,杉木人工林地力难于维护。

关键词：杉木人工林育林干扰立地生产力影响因素整地幼林抚育间伐生态系统生物量养分迁移

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杉木人工林的土壤性质变化

林业科学研究 2003年第4期16卷 377-385页

作者：盛炜彤杨承栋范少辉中国林业科学研究院林业研究所北京100091

系统研究和分析了不同代、不同发育阶段杉木林的土壤物理性质、化学性质和生物特性的变化过程,揭示了杉木人工林随着栽植代数增加(2～3代),土壤物理性质变劣,pH值下降,养分含量降低,速效P和水解N的下降尤为明显,微生物区系及酶活性也朝... 详细信息

系统研究和分析了不同代、不同发育阶段杉木林的土壤物理性质、化学性质和生物特性的变化过程,揭示了杉木人工林随着栽植代数增加(2～3代),土壤物理性质变劣,pH值下降,养分含量降低,速效P和水解N的下降尤为明显,微生物区系及酶活性也朝着生物活性下降的方向变化,也反映出杉木人工林不同发育阶段土壤肥力的差别。一般从幼龄林到中龄林土壤肥力呈下降趋势,到了成熟林阶段土壤肥力稍有上升,但不能恢复到原来的状态。在现行栽培制度下,杉木人工林连作能导致土壤功能衰退,这是杉木人工林不能保持长期生产力的主要原因之一。

关键词：杉木人工林土壤性质土壤肥力生产力

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杉木速生丰产林栽培经济评价

林业科学研究 1992年第4期5卷 454-458页

作者：惠刚盈盛炜彤中国林业科学研究院林业研究所

本文利用企业动态经济分析方法进行了杉木速生丰产林栽培经济评价。结果表明,营造杉木速生丰产林的经济效果十分明显,净效益投资比最高可达3.15,最低也达1.60,内部收益率最高可达19.5％,最低也在15.2％以上;公顷净现值最高达5 275.35元... 详细信息

本文利用企业动态经济分析方法进行了杉木速生丰产林栽培经济评价。结果表明,营造杉木速生丰产林的经济效果十分明显,净效益投资比最高可达3.15,最低也达1.60,内部收益率最高可达19.5％,最低也在15.2％以上;公顷净现值最高达5 275.35元,最低可达1 392.75元。不确定性分析表明,在木材价格下降20％或采伐成本提高20％等七种不利情况下,内部收益率均大于基准收益率。转换试验进一步表明,营造杉木速生丰产林最大承受风险的能力为总成本提高58％或净效益下降36％。

关键词：杉木速生丰产林动态经济评价

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林分直径结构模型的研究

林业科学研究 1995年第2期8卷 127-131页

作者：惠刚盈盛炜彤中国林业科学研究院林业研究所

通过理论分析与实际验证提出了一种新的林分直径分布预测方法Ｌ－ＰＲＭ。其基本思想是：将林分中大小不同的林木分布规律视为生物种群的分布问题，用著名的种群动态模型──Ｌｏ－ｇｉｓｔｉｃ方程来表示林分直径分布；采用两点回收、... 详细信息

通过理论分析与实际验证提出了一种新的林分直径分布预测方法Ｌ－ＰＲＭ。其基本思想是：将林分中大小不同的林木分布规律视为生物种群的分布问题，用著名的种群动态模型──Ｌｏ－ｇｉｓｔｉｃ方程来表示林分直径分布；采用两点回收、差分还原的途径实现林分结构的预测。Ｌ－ＰＲＭ在杉木人工林中得以验证，其预估林分直径分布的合格率达８８％以上。

关键词：林分杉木人工林直径结构

Sloboda树高生长模型及其在杉木人工林中的应用

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林业科学研究 1996年第1期9卷 37-40页

作者：惠刚盈盛炜彤中国林业科学研究院林业研究所

简要介绍了德国著名生物统计学家Ｂ．Ｓｌｏｂｏｄａ的树高生长模型。本研究将该方程应用于杉木人工林的优势高生长模拟中，获得良好的模拟效果。分析结果认为，用Ｓｌｏｂｏｄａ树高生长方程拟合多形指数曲线，不会导致指数年龄时的树... 详细信息

简要介绍了德国著名生物统计学家Ｂ．Ｓｌｏｂｏｄａ的树高生长模型。本研究将该方程应用于杉木人工林的优势高生长模拟中，获得良好的模拟效果。分析结果认为，用Ｓｌｏｂｏｄａ树高生长方程拟合多形指数曲线，不会导致指数年龄时的树高与指数级不符的矛盾，同时能确保拐点参数的生物意义，并且用非线型二乘法解方程参数时不需要做任何特殊处理。

关键词：树高生长模型杉木人工林