全 文 ：第 5 卷 第 2 期
1 9 9 2 年 4 月
林 业 科学研 究
FO R E S T R E SE A R C H
V o l
.
5
,
N o
.
2
A P r
. ,
1 9 9 2
林木施肥是短轮伐期工业用材林的
基 础 技 术 措 施
李 贻 栓
(中国林业科学研究院林业研究所 )
摘要 发展短轮伐期工业用材林是缓解我国森林资源危机的有效途径之一 , 并有 助于协调森
林的经济利用和生态利用矛盾 。 受制于 自然 、社会 、 经济条件 , 目前发展工业用材林地 区不少土壤
肥力不高 , 养分比例失调 ; 连栽人工林地力衰退异常明显 , 生产力下降 ; 短轮伐期工业用材林养分消
耗大 , 已有林地肥力不能满足其需求 , 而混交 、轮栽等生物措施恢复地力过程缓慢 , 难以解决近期林
地肥力不足矛盾 , 故林木施肥与良种选育一样 , 是培育短轮伐期工业用材林必要的基础技术措施 。
关. 词 林木施肥 ; 短轮伐期工业用材林 , 人工林林地肥力 , 地 力衰退
为了缓解木材供需矛盾 , 有助于协调森林的经济利用和生态利用矛盾 , 我国正在大规模
地营造短轮伐期工业用材林 。 其特点是利用一部分土地 , 集中投入资金与技术 , 营造以培育
工业专用材种为目的的速生人工林 , 以期在短时期内在少量土地上提供数量可观 的 工 业 用
材。 达到这个目标的基本条件之一是林木生长地的土壤肥力必须满足林木速生丰产要求 。 下
面仅就我国营造短轮伐期工业用材林主要地区的土壤肥力状况和以林木施肥作为基础技术措
施之一的必要性提出一些看法供讨论。
1 发展工业用材林地区的土壤肥力不高, 养分比例失调
我国速生丰产林主要分布在东部地区 , 特别是亚热带及其南缘低山丘.陵区 。 该区域水 、
热资源丰富 , 人口密集 , 交通便利 , 自然 、 社会条件有利于人工速生丰产林发展 , 但该区域
土壤肥力不高 , 养分比例失调 , 远远不能满足速生丰产林的需求 。 营造杉 、 松的南方丘陵低
山区 , 红壤 、 黄壤 、 黄棕壤普遍缺磷 , 全磷在。. 035 % ~ 。. 0 52 % , 且多为难溶性闭蓄态磷酸
铁铝 , 有效磷极低 ; 黄红壤缓效钾与全钾含量低 , 分别为70 ~ 1 7 0 p p m 与。. 7 % ~ 1 . 7 % 。 营
造按树和国外松(湿地松、 加勒比松 )的南亚热带低丘台地砖红坡和赤红壤 , 呈强酸性 , 普遍
缺 P 、 K , 全 P 低 , < 0 . 0 35 % , 绝大部分为难溶性磷酸 铁铝 , 有效P 极低 , 缓效K 和全 K
也极低 , 分别为< 70 p p m 与0 . 2 %一 。. 7 % 〔‘l , N 也缺乏 。 亚热带与北热带滨 海 沙地 , 有机
质 、 N 、 P 、 K 均感缺乏 。 华北平原农林结合地区可营造片林的立地均为低产土壤 , 如废河
道沙地和低洼地区砂姜黑 土 , 严重缺 P 、 N 和有机质。
因受价值规律和生产周期长短影响 , 该地区土地利用顺序为先农后林 , 而果树经济林又
优先于用材林 。 实际上 , 不少发展速生丰产林的土地 , 多为当地肥力较差的下等地 , 有的侵
2 期 李贻锉 : 林木施肥是短轮伐期主业用材林的基础技术措施 2 15
蚀严重 , 土壤膺薄 , 如不经改土培肥 , 难以实现速生丰产与稳产。 此外 , 该区域薪材缺乏 ,
不少人工林的枯枝落叶多收作燃料 , 使养分丰富的凋落物无法归还土壤 , 人工林养分循环失
去平衡 , 地力难以恢复。
2 连栽人工林地力衰退
杉木造林地土壤肥力一般高于其他人工林地 , 但由于自身特性及经营制度上原因 , 连栽
杉木林地土壤肥力明显下降。 据方奇(1 9 8 7 )报道 I“l, 常绿阔叶林土与15 年生头耕土杉木林土
壤相比 , 杉木林有机质与全N 、 P 、 K 分别下降45 写、 38 % 、 42 %及32 % ; 速效N 、 P 、
K 依次下降28 % 、 38 %与18 % ; 土壤 A + B 层厚度下降4 。 3 % 。 二 、 三耕土杉木林下 土 壤
与头耕土相比 , p H 值下降 , 有机质依次下降21 %与 9 % , 全N 均下降23 % , 速效 N 依次下
降5 . 8 %与1 . 0 % , 速效 P 分别下降8 . 3 %与1 。 7 % , 速效K 依 次下 降了. 0 %与5 。5 % 。 湖南
会同地区测定 , 杉木林地土壤肥力和土壤微生物数量随着杉木年龄增加而下降, 造林后 19 年 ,
N
、
P
、
K 在 。一 60 c m 土层中含量 , 分别为栽植前土壤含量的 43 . 6 % 、24 . 3 %和 43 . 2 % ;
土壤微生物为栽植前微生物总数的9 1 . 6 % 〔“1。 近来福建调查研究也获得类 似 结 果 , 土壤营
养元素随杉木连栽代数增加而明显下降 , 二代比一代下降 1。%一 20 % , 三 代比 一代下降40 %
一50 % , 以有机质下降最突出。 土壤多数酶活性也表现为一代 > 匕代 , 二代> 三代 1’] 。
据李昌华概略估算 , 2 年生杉木人工林养分消耗量 (木材生长、 土壤侵蚀 、 林粮间作 )每
公顷公斤数如下 : N 2 5 1 . 1 , P : 0 。 5 5 . 6 , K : 0 1 4 2 。 3 ; 而凋落物归还量中 , N 17 s . 6 , P : 0 。 2 7 . 7 ,
K刀 40 . 0 , 消耗养分量明显大于归还量 , 这里还未计入杉木造林时炼山的N 素损失工“] 。 根据
世界不同林况材料 , 火烧清理林地每公顷养分损失公斤数如下 : N 1 38 一 4 5 0 , P 10 , K 2 0 0 ,
有机质下降3 5 %一 5 0 % [ . ] , 烧后5~ 6年内土壤肥力下降3 5 %左右 [ 7 , 吕1 。
冯宗炜等对21 ~ 23 年杉木纯林研究认为 , 达到主伐年龄期杉木林 , 营养元素年吸收量仍
大于归还量 , 整个林分还处于养分消耗阶段 ; 乔木层、 灌木层、 草本层每公顷年吸收公斤数
为 : N 4 1 . 5 9 、 P i 5 . 7 6 、 K i9 . 6 5 、 C a s l . 6 2 、 M g 4 6 . 5 6 , 凋落物年分解量和降水输入养分
量 , 合计每公顷年归还量公斤数 : N i s . 7 1 、 P 7 . 6 7 、 K S 。 7 9 、 C a Zs . 4 3 、 M g is 。0 5 , 归还 /
吸收比例为 : N o 。 4 5 、 P o . 4 9 、 K 0 . 2 9 、 Ca o 。 3 5 、 M g o 。3 9〔。1。
杉木连栽林地肥力下降表现在生产力上 , 二 、 三耕土与头耕土相比 , 15 年生杉木林高生
长分别下降7 % 与23 % ; 二耕土比头耕土下降半个地位指数, 三耕土比头耕土下降一个半地
位指数。 下降一个地位指数级大体相当于每公顷减少年生长量 1 . 5~ 2 . 25 m 3 , 20 年轮 伐 期
下降30 ~ 45 ms 。 福建建贩报道 , 杉木第二代连栽林材积生长量比第一代下降 41 % [’J 。 1 9 8 4
~ 1 9 8 8年第三次全国森林资源清查结果 , 杉木林为4 4 9 . 8万公顷 , 占全国人工林面 积 24 % ,
而本世纪末林业规划营造6“ 。 67 万公顷速生丰产林中, 杉木要占35 % ~ 40 % , 因此 , 将会有大
量重搓杉木林出现 。 目前一些杉木老产区 , 16 地位指数以上的立地面积还不到 10 % , 就是重
搓林造成的 。 为充分发挥森林生态效益 , 现在不可能也不允许提倡砍毁数量有限的残存天然
阔叶林来植杉 。 因此 , 原设想营造速生丰产林肥力较高的 工、 亚类立地 , 实际上是不多的。
其他树种也有类似退化情况 , 长白落叶松二代林与相同立地一代林相比, 生长量下降如
下 : 胸径n 。2 % , 树高 12 . 4 % , 单树材积 27 . 2 % , 单位面积蓄积量 1 1 。 5 % 。 海南岛第三代
林 业 科 学 研 究 5 卷
窿缘按比第一代生产力下降50 % 。 国外也有类似退化现象 , 如澳大利亚南部约 有85 %辐 射
松 , 第二代人工林比第一代生长量平均下降25 % 。 德国云杉人工林第三代较第一代 生 产 力
下降 5 7 %一6 2 % 。
3 短轮伐期工业用材林生产周期短 , 养分消耗大
按树 、 杨树轮伐期只有 7 一 10 年 , 国外松(湿地松 、 火炬松 、 加勒比松 ) 、 杉木也只有15
一20 年。 据报道 , 9 . 5 年 生蓝按每吨干物质需N 2 . 21 k g , P o . 16 k g 。 我们测定结果 , 6 年
生 工一 6 9 杨人工林每吨干物质需 N 、 P ZO 。、 I交2 0 、 C a O 、 M g o 分别 为 7 . 3 2 、 2 . 0 4 、 7 . 6 5 、
1 1
.
4 0和 1 . 8 6 k g , 侮公顷3 3 3株 , 生物积累量为1 3 2 . 4 4 t , N 、 P 2 0 。、 K 20 、 C a o 、 M g o 养
分积累量分别为 9 7 0 、 2 7 0 、 一0 x 7 、 1 5 10 和 2 47 k g 。 2 2年生杉木人工林每吨干 物 质 需N 、
P: 0
。、
K
2
0
、
C aO
、
M g O 分别为3 。 0 2 、 0 。 6 5 、 2 . 0 1 、 2 . 2 9 、 1 . 2 6 k g , 每公 顷 3 3 6 0 株 , 生
物积累量为 1 5 6 . 5 7 t , N 、 P ZO S 、 K 20 、 C a o 、 M g o 养分积累量 , 分别为4 7 3 . 0 、 1 0 1 . 9 、
3 2 3
。
5
、
3 4 2
.
5
、
19 了. 1 k g , 粗灰分为1 3 2 5 . 7 k g 。 如果不计枝叶 , 由于采伐运走 术材 , 一次
植杉(以 2 年生生长中等的杉木人工林为例 )每公顷所消耗的 N 、 P : 0 5 、 K 2 0 分别为2 0 4 、 “ 、
1 32 k g
, 而凋落物归还量相应为 17 8 . 6 、 27 . 7 、 40 . 0 k g , 明显低于运走木材的消耗量〔‘J。 以
8
.
5年生杉木代表中龄林养分消耗情况 , 每吨干物质需N 、 P必。、 K 2 0 、 C a o 、 M g O 分别为
4
.
4 1 ~ 3
.
6 8
、
0
.
3 6 ~ 0
.
3 0
、
2
.
6 5一2 . 2 1 、 2 . 9 6一2 . 4 6 、 2 . 9 8 ~ 2 。 4 8 k g , 每公顷5 5 5 5 株 , 生
物积累量 为 65一7 8 t , N 、 P 2 0 。 、 K 20 、 C a o 、 M g O 养分积累量 , 分别为 2 8 6 . 7 、 2 3 。 1 5 、
17 2
。
2 6
、
19 2
。
2 5和 19 3 . 5 4 k g t‘Q压。
4 合理施肥对木材品质影响
定向培育工业用材林需要通过品种遗传改良和施肥来提高专用材数量与质量 。 合理施肥
能提高造纸材纤维含量 , 增加纤维长度和 长宽 比例 , 调整细胞壁腔比 , 可提高板材质量 , 这
些性质改善 , 有利于造纸和胶合板加工利用。
5 应重视林木施肥在定向培育工业用材林中的作用
根据上述我国速生丰产林区现实的土壤养分状况和短轮伐期定向培育工业用材林需养分
特点 , 提高丰产林上壤肥力就成为一项必要的基础技术措施 。 由于混交 、 轮栽和保持适员林
下植被等生物措施恢复地力过程缓慢 , 从营林方针 _ _七, ! :了作为一般人工林维持和恢复林地肥
力的措施 , 但不能解决近期林地肥力不足问题。 又因其对木材材性未见有特殊改 良作用 , 因
而难以满足短轮伐期定向培育工业用材林对养分的需求 , 无法取代施肥作为基础技术措施的
特殊作用 , 因此施肥是短轮伐期定向培育工业用材林一项必要的基础措施 。
还有一点需要指出的是 , 速生 良种只有在土壤肥力满足的条件下 , 才能发挥增产优势 ,
而 目前速生良种试验数据均是在充分保证肥力条件下所取得的结果 , 其增产幅度本身体现了
良种加肥力的综合效应 , 并非是单一 良种的效应 。 而肥力较低土壤上栽植的良种林木 , 不能
2 期 李贻锉 : 林木施肥是短轮伐期工业用材林的基础技术措施 么1 7
成为丰产林的例子很多 , 认为只要改换良种到处可丰产的想法 , 至少是一种片面的理解 。 合
理施肥可提高林用化肥利用率 , 减少因盲目施肥所带来的浪费 ; 目前世行贷款国家造林项 目
进 口化肥款额约占贷款总数15 % , 合理用好这部分化肥本身就有现实经济意义 。
化肥在农业还不够用 , 林业又排不上队 , 这是对林木施肥一种消极观点 , 有碍于短轮伐
期工业用材林的发展和林木施肥措施的实施 , 这种观点之所以消极 , 是没有从发展角度来观察
我国林业和化肥生产 , 对于发展短轮伐期工业用材林现实意义与紧迫性认识不足 。 根据国家
“八五”计划纲要 , 1 9 9 5年化肥产量(标准肥 )将达 1 亿吨 , 既然农业增产需用化肥 , 为何林业
增产, 林产品不能使用化肥呢 ? 目前我国木材价格较高 , 林木施肥投资效益在 i : 2一4 , 甚至更
高 , 在商品生产条件下 , 化肥流向也会服从价值规律 , 何况目前每年林业专用化肥 已近15 万
吨 , 并未完全合理使用。 中央提出要以经济建设为中心 , 而经济建设必须重视效益 。 在这种
立地背景上造工业用材林 , 如果不进行合理施肥 , 仍按过去常规经营方式作业 , 是不会有高
效益的。 总之 , 如果我们确实要想从国家造林项 目中获得预期指标的木材 , 就必须保证资金
和技术投入 , 合理施肥是必不可少的基础技术措施 。
6 积极开展系统林木施肥研究进行合理施肥
鉴于方毓巴效益常因树种 、 立地 、 年龄阶段 、 肥料种类和比例 、 施肥方法和时间等因素而
异 , 施肥经济效益还受林价 、 肥料价格等影响 。 因此 , 目前宜先集中于商品价值高的主要用
材树种 , 按生态区不同立地类型进行长期多点系统施肥网试验 , 并相应开展测土与植株营养
诊断研究。 据此取得的技术参数来指导科学施肥 , 克服盲目施肥现象 , 提高施肥经济效益 。
参 考 文 献
〔1 〕 中国科学院南京土壤研究所 , 1” 6 , 中国土壤 图集 , 31 ~ 40 , 地 图出版社 。
〔2 〕方奇 , 1 9 8了, 衫 木连栽对上壤肥 力及其林木生长 的影响 , 林业科学 , 名3 (4 ) : 3 89 ~ 39 7 。
【3 」 冯宗炜等 , 1 9 8 2 , 湖南会同杉木 人工林生长发 育与环境的相互关系 , 南京林产工业学院学报 , (3) : 1 9~ 3 8 。
〔4 」盛炜彤 , 19 90 , 我 国人工林地的土壤退化及防治 , 中国土地退化 防治研究 , 中国科学技术出版社 , 1 53 一1 5 6 。
〔5 〕 李昌华 , 1 9 81 , 杉木人工 林和阔叶杂木林土壤养分平衡因素差异 的初步 研究 , 土 壤学报 , 1 8 (3) : 2 5 ~ 2 61 。
〔6 〕 B a n e r je s , 5 . P . , 1 9 81 , Ph y s ie o 一 e he m ie a l Pr o Pe rt ie s a n d m o istu re e ha r a e te r ist ie s o f 5 0 115 a s
in flu a n e e d b 丫 fo r e st fir e , T he In d ‘a o F o 犷e : t e r , 1 0 7 (3 ) : 17 8~ 1 8 2 .
〔7 〕 H e in g d ijk , P . , 1 , 了5 , B u r n in g fo r e s t a s se s m e n t Ce n tr e fo r a g r ie u ltu r a ] p u blis h in g a n d d e u m e n -
ta t io n w a g e n in g e n
,
1 38
.
〔s 〕 A b b o tt , D . T . , 1 0 52 , W o o d y litte r d e e o m p o s it io n fo llo w in g e le a r一 e u tt in g , E e o lo 夕, , 6 3 (1 ) : 3 5~
4 2
.
〔9 〕 冯宗炜 等 , 1 9 8 5 , 亚热带衫木纯林生态系统中营养元素 的积累、 分配和循环的研究 , 植物生态 学与地植物学丛
刊 , 9 (4 ) : 2 4 5一2 5 5 。
〔1 0〕 播维铸等 , 1 9 83 , 衫木人工林养分循环的研究 (二)丘陵区速生衫木林的养分含 量 、 积累速率和生物循 环 , 中
南林学院学报 , 3 (i ) : 1一 1 7 。
2 18 林 业 科 学 研 究 5 卷
P la 、ta t公o n F e r tiliz a t公o n 一B a s fe T e c hn fc a l M e a s o r e s fo r
困ho r t一 R o ta tio n In d u s tr ia l P la ”ta tio n M a n a g e ”; e n t
L i Y iq u a n
(T 人e R e s e a r c h In s tit “te o f F o r e s tr g C A F )
A b s tr a e t T o d e v e lo P s he r t
一
r o ta tio n in d u s t r ia l P la n ta t io n 15 a n u s e fu l
w a y to a lle v ia t e n th e e r is is o f fo r e s t r e s o u r e e s Ch in a a n d 15 u s efu l fo r th e
e o o r d in a t io n o f t h e e o n tr a d ie t io n b e tw e e n e c o n o m ie a n d e e o lo g ie a l u s e o f
fo r e s ts
.
R e e e n t ly
, a lo t o f la n d u se d fo r d e v e lo P in g th e sh o r t
一
r o t a tio n
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‘
5 0 11 lfe r t ility
, a n d th e p r o d u e tiv it y o f
s u e e e s s iv e P la n ta tio n o n th e s e la n d s 15 d e c r e a s in g b e e a u s e o f t h e d e g r a d a
-
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Fo r e o n s u m in g u P a lo t o f 5 0 11 n u t r ie n ts
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