全 文 ： * ?“十五”国家科技攻关项目 ( 2004BA606A-08) 、中国科学院知识创新工程项目 ( KZCX3-SW-426) 及“十五”中国科学院重大项目 ( NK-十五 -
H-1)和广西壮族自治区科技攻关项目 (桂科攻 0133001-2)部分研究内容。
收稿日期 : 2004-10-23 改回日期 : 2004-11-30
森林火灾迹地自然恢复与人工林林分结构及效应研究 *
曾馥平 王克林 宋同清
(中国科学院亚热带农业生态研究所 长沙 410125)
摘 要 对桂西北地区森林火灾迹地自然抛荒恢复与人工林林分结构及效应研究结果表明 , 随经营年限的增加 , 5
种人工造林经营模式年均土壤有机质增加 2.50% ～4. 08% , 全 N 增加 11.80% ～43.64% , 全 P 增加 - 2. 33%～
19. 95% ,全 K 增加 17. 73% ～44.33% ; 生物量最高为人工油茶 ( 平均 87791kg/ hm2 ) , 其次为人工桉树 ( 70799
kg/ hm2 ) ;而生产力最高为人工木荷 (36965kg/ hm2 ) , 其次为人工油茶 ( 32746kg/ hm2 ) ; 水土保持效应最佳为人工竹
林和人工油茶 , 其次为人工木荷、人工马尾松和人工桉树。
关键词 森林火灾 迹地 自然恢复 抛荒 人工造林 效应
The natural recovery of the forest fire vestige , afforestation and its effect . ZENG Fu-Ping, WANG Ke-Lin, SONG
Tong-Qing( Institute of Subtropical Agriculture, Chinese Academy of Sciences, Changsha410125, China) , CJEA ,2006,
14( 1) :202～205
Abstract The natural recovery of the forest firevestigeand the afforestation and its effect in Northwest of Guangxi were
studied . The results express that with the increment of the operating time, the soil organic matter is averagely increased
by 2.50%～4.08% , total N by 11. 80%～43.64% , total P by - 2. 33%～19. 95% , total K by 17.73%～44.33% ;
the biomass amount of artificial oil tea is the tallest, which attains 87791kg/ hm2 , the next is artificial eucalyptus being
70799kg/ hm2 ; theproductivityof artificial wood lotusis thetallest being 36965kg/ hm2 , thenext isartificial oil tea being
32746kg/ hm2 . The water and soil conservation effect of artificial bamboo and artificial oil tea is the best, the next is
artificial wood lotus, artificial horsetail and artificial eucalyptus .
Key words Forest fire, Vestige ground, Nature instauration, Throw the wasteland, Artificial forestation, Effect
(Received Oct . 23, 2004; revised Nov . 30, 2004)
桂西北地区因人口增长而对土地资源掠夺式利用越来越加剧 , 人们往往采取原始粗放的炼山开垦 , 加
之传统的民俗风气又非常盛行 ,其后果是带来大量森林火灾 , 据统计仅环江县每年发生森林火灾 20～38次 ,
而每年 4 月和 7 月份 ( 清明节和鬼节前后 ) 造成的森林火灾占当地森林火灾的 63.7% , 过火面积 80～
3000hm2[ 1～3] 。本研究探讨了森林火灾迹地的快速恢复模式及生态结构与功能 , 为该地区生态环境建设与
增加农民收入提供理论依据。
1 研究区域概况与研究方法
试验在广西西北部环江县肯福示范区进行 , 该县位于东经 107°51′～108°43′, 北纬 24°44′～25°33′, 地处
云贵高原东南麓 ,山地、丘陵、平地和水面分别占土地总面积的 51. 2%、42.1%、6. 0%、0.75% , 土地总面积
4572hm2 ,人口 34万人 ,其中农业人口 27.7 万人 , 有毛南、壮、瑶、苗、仫佬族等少数民族 30. 2万人 , 其中毛
南族 5. 4万人 ,是我国唯一的毛南族自治县。肯福示范区属中亚热带南缘季风气候 , 年均气温 16.5～
20.5℃ ,年无霜期 240～330d, ≥10℃年积温 5500～6539℃ , 年太阳总辐射量 334.4～413. 4kJ/ cm2 , 年均降
雨量 1389mm且多集中在 4～9月份 ,总面积 247hm2 ,海拔高度 250～350m, 为中低山丘陵区 , 土壤以红壤、
黄壤和石灰土为主 ,土层 60～150cm, 开发前为荒坡或飞播马尾松稀疏幼林 , 自然植被为灌丛和蕨类。试验
地为飞播马尾松林的火烧迹地 ,坡度 20°～40°,试验地肥力见表 1。试验于 1996年 1月开始进行 ,分自然抛
荒、人工马尾松、人工桉树、人工竹林、人工木荷和人工油茶 6 个处理 , 各处理面积 0.6～1.2hm2 , 分别按
第 14 ?卷第 1期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .14 No .1
2 0 0 6 ?年 1 月 Chinese Journal of Eco-Agriculture Jan ., 2006
1. 5m×1.7m种植马尾松和桉树、2. 0m×1. 7m种植木荷、2.0m×3.0m种植油茶、3. 0m×3. 5m种植竹子 ,
每 2年取样调查 1次 , 调查时间为 12月 10～16日 ,分析各处理模式的土壤理化性质、林分结构、生物量及生
产力变化 ,监测各模式水土流失状况 , 并记载收集试验区的气象资料。
2 结果与分析
2 . 1 不同种植模式土壤理化性质与生物生产力的变化
表 1表明与自然抛荒处理相比 ,桂西北地区森林火灾迹地经过不同模式垦复、种植 , 其环境因子和生产
力得到较大改善和提高 ( 人工桉树林模式除外 ) , 随经营年限的增加 , 地表蒸发量减少 , 土壤含水量逐年增
表 1 不同种植模式土壤理化性质变化
Tab.1 The soil physical properties of different planting patterns
模 式 年 份 土层/ cm 含水量/ % pH 有机质/ g·kg - 1 ?全 N/ g·kg - 1 全 P/ g·kg - 1 全 K/ g·kg - 1
Patterns Years Soil layers Water contents Organic matter Total N Total P Total K
自 然 抛 荒 1996 W0 ?～10 16 ;. 73 4 S. 23 19 .01 0 . 57 0 .112 2 .7
10 ?～20 23 ;. 56
1998 W0 ?～10 21 ;. 41 4 S. 26 20 .23 0 . 92 0 .143 3 .6
10 ?～20 24 ;. 52
2000 W0 ?～10 22 ;. 18 4 S. 25 21 .02 1 . 14 0 .184 5 .2
10 ?～20 25 ;. 67
2002 W0 ?～10 22 ;. 76 4 S. 28 23 .06 1 . 52 0 .211 6 .7
10 ?～20 26 ;. 31
人工马尾松林 1996 W0 ?～10 16 ;. 84 4 S. 30 18 .98 0 . 59 0 .110 2 .8
10 ?～20 23 ;. 81
1998 W0 ?～10 21 ;. 66 4 S. 30 20 .65 0 . 96 0 .108 5 .1
10 ?～20 24 ;. 89
2000 W0 ?～10 22 ;. 22 4 S. 32 21 .27 1 . 14 0 .198 8 .9
10 ?～20 25 ;. 74
2002 W0 ?～10 23 ;. 27 4 S. 33 23 .64 1 . 78 0 .242 9 .6
10 ?～20 26 ;. 68
人 工 桉 树 林 1996 W0 ?～10 16 ;. 62 4 S. 24 20 .01 0 . 62 0 .114 3 .0
10 ?～20 20 ;. 98
1998 W0 ?～10 20 ;. 92 4 S. 06 21 .08 0 . 92 0 .116 4 .8
10 ?～20 22 ;. 64
2000 W0 ?～10 21 ;. 78 4 S. 01 20 .11 1 . 12 0 .101 5 .7
10 ?～20 23 ;. 34
2002 W0 ?～10 22 ;. 03 3 S. 97 19 .27 1 . 06 0 .098 6 .2
10 ?～20 24 ;. 28
人 工 竹 林 1996 W0 ?～10 16 ;. 84 4 S. 05 19 .63 0 . 56 0 .112 2 .9
10 ?～20 24 ;. 15
1998 W0 ?～10 22 ;. 06 4 S. 24 20 .78 0 . 92 0 .149 6 .0
10 ?～20 25 ;. 82
2000 W0 ?～10 22 ;. 74 4 S. 27 21 .92 1 . 61 0 .186 7 .4
10 ?～20 26 ;. 26
2002 W0 ?～10 22 ;. 98 4 S. 28 23 .84 2 . 03 0 .226 9 .8
10 ?～20 26 ;. 78
人 工 木 荷 林 1996 W0 ?～10 17 ;. 04 4 S. 12 19 .92 0 . 59 0 .113 2 .8
10 ?～20 24 ;. 42
1998 W0 ?～10 22 ;. 52 4 S. 21 21 .78 0 . 97 0 .156 6 .3
10 ?～20 25 ;. 03
2000 W0 ?～10 22 ;. 82 4 S. 26 22 .01 1 . 57 0 .187 7 .4
10 ?～20 25 ;. 90
2002 W0 ?～10 22 ;. 24 4 S. 30 22 .91 1 . 89 0 .221 9 .6
10 ?～20 26 ;. 42
人 工 油 茶 林 1996 W0 ?～10 17 ;. 20 3 S. 98 19 .06 0 . 60 0 .109 2 .7
10 ?～20 23 ;. 74
1998 W0 ?～10 22 ;. 82 4 S. 10 21 .02 0 . 99 0 .135 6 .0
10 ?～20 24 ;. 26
2000 W0 ?～10 22 ;. 98 4 S. 27 21 .94 1 . 08 0 .191 7 .6
10 ?～20 25 ;. 62
2002 W0 ?～10 23 ;. 30 4 S. 31 22 .18 1 . 86 0 .217 9 .9
10 ?～20 26 ;. 37
第 1 ?期 曾馥平等 :森林火灾迹地自然恢复与人工林林分结构及效应研究 203
加 ,加之对树木施肥以及植物根系活动 , 土壤有机质逐年增加 , 土壤肥力随之提高 , 其中年土壤有机质增加
2. 50%～4. 08% , 全 N 增加 11.80% ～43. 64% , 全 P 增加 - 2.33% ～ 19. 95% , 全 K 增加 17. 73% ～
44.33% , 6种模式中人工竹林、人工木荷林和人工油茶林土壤理化性质优于其他 3种模式 , 与自然抛荒相比
土壤含水量平均提高 2. 45%、1.79%和 1. 75% , pH 值平均下降 1. 17%、0.94%和 2. 11% , 有机质平均提高
3. 41%、3. 98%和 1. 06% , 全 N 平均提高 23.08%、21.15% 和 8. 65% , 全 P 平均提高 3.07%、3. 68% 和持
平 ,全 K 平均提高 41.30%、41.30%和 43. 48%。6种模式中人工桉树林土壤理化性质最差 , 与自然抛荒相
比土壤含水量、pH 值、有机质、全 N、全 P 含量分别下降 5. 77%、4.46%、3.41%、10.58%和 34. 36% , 全 K
含量平均提高 6.52% , 桉树林地土壤退化明显。由表 2可知随经营年限的增加 , 6种种植模式中生物种类和
数量逐年增加 ,生物量和生物生产力均大大提高 , 其中人工油茶生物量最高 (达 87791kg/ hm2 ) , 其次为人工
桉树 ( 70799kg/ hm2 ) , 人工竹林较差 ( 37640kg/ hm2 ) , 与自然抛荒相比平均提高 578.08%、446.84% 和
190. 72% ;人工木荷生产力最高 (平均为 36965kg/ hm2 ) , 其次为人工油茶林 ( 32746kg/ hm2 ) , 人工竹林最差
(18066kg/ hm2 ) , 与自然抛荒地相比提高 696. 32%、605.43%和 289. 19%。
表 2 不同种植模式生物生产力的变化
Tab.2 Changes of the population production of different planting patterns
模 式 年 份 林分结构特征 生物量/ kg·hm- 2 T 生产力/ kg·hm- 2 + 模 式 年 份 林分结构特征 生物量/ kg·hm- 2 ? 生产力/ kg·hm- 2

Patterns Y ears Biological structure Biomass Productivity Patterns Y ears Biological structure Biomass Productivity
自 然 抛 荒 1996 u荒 地 6817 ?6817 i 人 工 竹 林 1996 G竹 14059 10059 K
1998 u以蕨类、芦苇、杂草为主 12075 ?5258 i1998 G竹、蕨类、芦苇、杂草 24059 14000 K
2000 u

以蕨类、芦苇、杂草
为主 , 有少量灌 木
14328 ?

2253 i

2000 G

竹、蕨类、芦苇、杂
草 , 少 量 灌 木
40178

16119 K

2002 u

蕨类、芦 苇、杂 草、
灌 木 , 少 量 乔 木
18568 ?

4240 i

2002 G

竹、蕨类、芦苇、杂
草、灌木 , 少量乔木
72263

32085 K

人工马尾松林 1996 u马 尾 松 9372 ?9372 i人 工 木 荷 林 1996 G木 荷 8982 8982 K
1998 u马尾松、蕨类、芦苇、杂草 12465 ?3093 i1998 G木荷、蕨类、芦苇、杂草 83006 74024 K
2000 u

马 尾 松、蕨 类、芦
苇、杂草 ,少量灌木
92617 ?

80152 i

2000 G

木荷、蕨类、芦苇、
杂 草 , 少 量 灌 木
109280

26274 K

2002 u

马尾松、蕨类、芦苇、
杂草、灌木、少量乔木
120151 ?

27534 i

2002 G

木荷、蕨类、芦苇、杂
草、灌木 , 少量乔木
147858

38578 K

人 工 桉 树 林 1996 u桉 树 9873 ?9873 i人 工 油 茶 1996 G油 茶 10001 10001 K
1998 u桉树、蕨类、芦苇、杂草 67406 ?57533 i1998 G油茶、蕨类、芦苇、杂草 92758 82757 K
2000 u

桉树、蕨 类、芦 苇、
杂 草
88245 ?

20839 i

2000 G

油茶、蕨类、芦苇、
杂 草 , 少 量 灌 木
117420

24662 K

2002 u

桉树、蕨 类、芦 苇、
杂 草 、少 量 灌 木
117673 ?

24428 i

2002 G

油茶、蕨类、芦苇、
杂草、灌木 ,少量乔木
130984

13564 K

2 . 2 不同种植模式对水土流失的影响
森林火灾迹地经挖穴、种植、垦复 , 水土流失加大 ,与自然抛荒相比各种植模式土壤侵蚀与地表径流量
表 3 不同种植模式对水土流失的影响
Tab. 3 Effects of different planting patterns on the soil erosion and runoff
模 式 年 份 侵蚀量/ t·km - 2 V地表径流量/ m3 ?·hm- 2 模 式 年 份 侵蚀量/ t·km- 2 Q地表径流量/ m3 4·hm- 2
Patterns Years Erosion module Runoff amount Patterns Y ears Erosion module Runoff amount
自 然 抛 荒 1996 W321 .5 207 ?.8 人 工 竹 林 1996 R352. 3 240 . 3
1998 W248 .2 183 ?.4 1998 R301. 2 200 . 6
2000 W201 .9 105 ?.6 2000 R204. 3 156 . 1
2002 W172 .7 60 ?.7 2002 R121. 8 40 . 3
人工马尾松林 1996 W367 .8 224 ?.6 人 工 木 荷 林 1996 R362. 3 236 . 3
1998 W321 .2 193 ?.5 1998 R318. 9 201 . 8
2000 W280 .5 142 ?.0 2000 R237. 4 168 . 9
2002 W220 .1 57 ?.8 2002 R186. 3 60 . 3
人 工 桉 树 林 1996 W378 .4 236 ?.2 人 工 油 茶 林 1996 R348. 9 238 . 2
1998 W356 .2 290 ?.0 1998 R299. 2 207 . 6
2000 W301 .1 183 ?.6 2000 R208. 7 170 . 4
2002 W284 .6 102 ?.1 2002 R178. 4 58 . 3
204 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14 ?卷
均显著增加 ,但随经营年限的增加而逐渐减少。由表 3可知自然抛荒处理水土流失量最少 , 第 1 年分别达
321. 5t/ km2 和 207. 8m3/ hm2 ,而 6年后仅为 172.7t/ km2 和 60. 7m3/ km2。5种人工林种植模式中人工竹林
和人工油茶林水土保持最好 ,其次为人工木荷、人工马尾松和人工桉树 ,其土壤侵蚀量与地表径流量年均降
低 10.88%、8. 13%、8.07%、6. 68%、4.12%和 13.83%、12. 56%、12. 38%、12.34%、9.44% , 与自然抛荒地
相比分别增加 3.73%、9. 61%、16. 98%、25. 96%、39. 81%和 14. 28%、20. 95%、19. 66%、10. 83%、45. 62%。
3 小 结
桂西北地区森林火灾迹地人工马尾松林、人工桉树林、人工竹林、人工木荷林和人工油茶林 5种造林方
式中人工竹林、人工木荷、人工油茶林生态效益最好 ,人工桉树林生态效益较差 , 而人工竹林、人工油茶和人
工桉树林经济效益较佳 ,若加强土肥管理 , 则 5种种植模式均可获得较佳经济效益和生态效益。
参 考 文 献 h
1 王克林 .生态环境脆弱区域资源产业化策略 .经济地理 , 1997, 17( 6) : 140～144
2 郭中伟 , 李典漠 .湖北省兴山县移民安置区内生态系统的管理 .应用生态学报 , 2000, 11(6) : 819～826
3 赵晓丽 , 张增祥 ,周全斌等 .中国土壤侵蚀现状及综合防治对策研究 .水土保持学报 , 2002 , 16( 1) : 40～46
日本发展循环经济型社会的经验
———?. 强化政府职责与加强科技研究
日本在推进建设循环型社会进程中一是大力强化和明晰政府部门推进循环型社会的管理职能及职责 , 日本政府机构在
2001年实行重大改革 ,将 20多个部门合并为 6个部门 , 并将环境厅升格为环境省 ,将原多个部门负责的废弃物管理职责统一
划归环境省 (生活垃圾的管理和处置也在其中 ) ,由其废弃物再生利用对策部负责管理。环境省在推进循环型社会中起着牵
头作用 , 其主要做法首先是负责制定促进创建循环型社会的基本计划 , 具体设定了资源生产率、资源循环利用率和废物最终
处理量 3项循环型社会考核指标 , 并确定了到 2010年的目标值。其次是牵头制定了循环型社会形成推进基本法及容器包装
再生利用法、食品再生利用法和绿色采购法 4个法律 ,特别是法律明确划定了环境省和经产省两大推进循环型社会主管部门
的职责 , 以生态工业园区为例 ,虽然 2个部门共同负责生态工业园区建设和管理 , 负责对地方政府生态工业园区建设计划的
审查和批准 , 并都有相应的补助经费 ,但由于部门职能明晰 , 责任分工明确 , 环境省负责废弃物的收集、合理处理和设施运行
环境管理工作 , 经产省主要从有效利用资源、促进产业发展方面进行支持 ,2个部门在共同推进循环型社会工作中建立了良好
的分工合作机制。值得重视的是由于环保部门管理职能的强化 , 在以地方政府为主体的生态工业园区建设中地方环保部门
承担着推进循环型社会的主要责任。如北九州市环保局环境经济部具体负责循环型社会建设工作 , 废物事业部和 3 个环境
中心具体负责废弃物回收、分拣、再利用和最终处置 ,同时该局还承担为入园企业协调办理各种手续 , 为企业合作利用废弃物
资源提供信息和技术指导 ,特别是该局提出北九州综合环境联合企业设想并已付诸实施 , 通过政策引导和信息传递 , 指导服
务园区内企业相互利用产业间的能源和副产品 (废物 ) ,形成园区内企业间产业链接 ,截至 2004年 10月已有 17家企业加入到
北九州综合环境联合企业研究委员会。二是大力加强科技研究 , 发挥公众参与和中介组织作用 , 日本建立起推进循环型社会
建设的技术研究支撑体系 ,在生态工业园区专门开辟实验研究区域并入驻多个大学和研究机构 , 对循环型社会的关键技术从
基础研究到技术开发、实证研究和商业规模化都给予一定的资金支持 ,促进了循环型社会的快速发展。日本建设循环型社会
中重视公众参与和发挥中介组织作用 , 运用各种手段和舆论传媒加强对循环型社会的宣传 , 通过成立儿童环保俱乐部、编制
通俗环保教材和成立民间环保志愿者组织等 , 倡导绿色消费以提高公民的环境意识 , 并通过公布环境信息 , 保障公众环境知
情权和监督权。同时日本重视发挥中介机构的作用 ,如日本清洁中心是专门推动循环利用的非政府组织 , 其主要工作内容是
开展再生资源技术开发、为政府部门和企业决策提供调查研究和信息咨询、对公众进行宣传教育等 , 日本国内许多城市都组
织旧货调剂交易会 ,使市民、企业、政府互通信息 , 调剂余缺 , 推动垃圾减量化。此外 2004年日本环境省提出“环之国”、“环之
生活”、“环之地球”新的社会目标 ,其基本理念是彻底抛弃“大量生产、大量消费、大量废弃的社会模式”, 谋求建立“以可持续
发展为基本理念的简洁、高质量的循环型社会”,并建立起日本政府“环之国”会议机制 ,谋划再生资源国际循环战略。
第 1 ?期 曾馥平等 :森林火灾迹地自然恢复与人工林林分结构及效应研究 205