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——聚焦“我国人工林主要造林树种土壤质量退化机理与防治技术”成果

  中国绿色时报6月23日报道(记者 李松龄  王建兰) 我国人工林发展,一半是火焰一半是海水。
  令人瞩目的是,我国人工林保存面积占世界总面积近1/3,居世界首位;美中不足的是,我国人工林单位面积林木蓄积量仅为世界平均水平的一半。
  “造成林木蓄积量不高的因素涉及方方面面,但核心问题是土壤质量退化。”年届75岁、中国林业科学研究院林业研究所资深专家、在森林土壤研究领域已奋斗30多年的杨承栋研究员告诉《中国绿色时报》记者,“实现林业可持续发展,需要科学防治森林土壤质量退化。”
  如今,“我国人工林主要造林树种土壤质量退化机理与防治技术”项目,在以杨承栋为主的科研团队攻关下,经过几十年的孜孜以求,终获丰硕成果,为防治土壤质量退化、提高林木生长量提供了科学依据和适用技术。
  土壤危机,严重退化谁之过
  “人工林土壤质量下降是世界性问题,我国尤为突出。”杨承栋的开场白一下绷紧了记者的神经。
  调查数据表明,土壤质量严重下降,导致林木生长量逐代较大幅度下降。以杉木为例,第二代生长量相比第一代下降10%-15%,第三代比第一代下降30%-40%。
  土壤危机,真的无法攻克吗?
  自上世纪80年代起,杨承栋与科研团队针对占全国人工林面积70%以上的杉木、桉树、杨树、落叶松等7个主要树种,在不同立地条件、不同林分类型及不同土壤类型下,进行了树种不同代、不同发育阶段的样地调查、观测及定位研究,以期找到问题症结。
  通过跟踪多达1600块样地的林木生长与土壤性质变化关系的研究,获取林木生长、土壤理化性质及生物学活性变化等珍贵数据超过6.4万个,关键因素终于水落石出。
  “导致人工林土壤质量下降的关键因素,与多年来人工林单一树种纯林经营、群落结构简单、经营轮伐周期短、枯落物不能归还林地等不正确的经营措施密切相关。”杨承栋进一步说明,在天然林被砍伐之后,林木从原本天然混交林变为单树种纯林经营,枯落物由单一树种枝叶组成,枯落物分解速率减缓,土壤有机质的质和量明显下降,生物化学活性明显降低,针叶树种尤为明显;兼之林木采伐剩余物不能返回林地,有机、无机养分含量进一步大幅下降,林木养分吸收大于归还,养分循环发生障碍,最终影响林木正常生长。长此以往,我国人工林将出现林木生长量一代不如一代的马太效应。
  问题明晰了,防治土壤质量退化、提高林木生产力的研究也有了方向。
  三大创新,陈年旧患终能治
  较真,把问题变课题;执著,让青丝变白发。
  在土壤领域研究几十年如一日的杨承栋,为森林土壤的陈年旧患找到了“医治”方案,取得了三大突破性创新成果。
  创新一:提出了植被控制措施新的经营技术模式。
  从根源上提高土壤养分,需要对林木生长环境进行“回归”。项目提出了发育林下植被技术、采伐剩余物和枯落物处理技术、营造混交林及混交育苗技术。从而丰富林地物种多样性,提高了土壤有机、无机养分含量。
  特别是营造混交林及混交育苗技术,通过营造针、阔叶树种混交林,豆科与非豆科树种混交林,从而提高土壤质量。我国北方干旱、半干旱地区重要造林树种山杏,通过培育山杏与白柠条混交苗,解决了培育重茬山杏苗死亡率高于95%的难题,实现100%的成活率,改写了历史。
  创新二:针对七大非豆科树种研制出多功能细菌肥料。
  这一突破在国内尚属首次。生物化学专业出身的杨承栋,开创性地研发了微生物肥料。经对比分析,肥料明显提高了土壤有机、无机养分含量及生物学活性,实现增产幅度10%-25.78%。
  通过科学配比,将菌肥与有机肥、化肥进行搭配使用,可有效提高土壤抗病性与抗逆性能,且能节约化肥一半用量,提高化肥利用率,延长肥效时间,提高林木生长量。成果达到国际领先水平。
  创新三:研制出合理施用化学肥料新技术。
  率先在全国提出了林木立地养分效应原理、建立了配方施肥模型及营养诊断标准。通过对土壤进行检测后,应用该原理,对照标准,进行合理配方施肥。成果在应用中,投入与产出比为1:5-1:10,比国内外常规施肥方法的产出效益更高。
  此技术打破了盲目施肥的传统方式,依据标准,给“问题土壤”对症下药。
  专家评价,项目研究切合我国国情,技术成果为人工林土壤质量退化开辟了防治新途径,有效地提高了林地生产力。目前,项目整体技术成果已在广西、湖北、浙江、福建、河南、黑龙江等地的人工林经营中推广应用,成效显著。
  任重道远,推广实施需助力
  面对科技成果,一边是喜悦,一边是担忧。
  “人工林土壤质量退化问题始终缺少高度关注与正确认识,项目技术成果推广应用范围还十分有限。”在采访过程中,杨承栋不时感慨。
  认识不足已经成为推广防治土壤质量退化技术的绊脚石。特别是具有生物活性的细菌肥料,虽已实现产业化,但因缺少资金投入,并未实现规模化生产。
  杨承栋表示,林木生长周期较长,短则几年,长则几十年。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。
  当前,我国林业承担着生态文明建设重要任务,林业地位不断提升,建设林业热情持续高涨。森林土壤质量退化机理及其防治技术研究,作为一项公益性的研究课题,其科研成果需要得到更高的认识、更强的推力,以确保我国林业实现健康、可持续发展。
  如今,人工林生产力下降,已在世界范围内引起普遍关注。退休后的杨承栋,致力土壤质量退化机理及其防治技术的传播。通过走访各地授课、现场指导等方式,普及新的理念。他深信,随着认识的提升、技术成果的推广,我国林业可持续发展会拥有更好的“水肥气热协调动态平衡的森林土壤体系”。

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