廣西桉樹人工林高產穩(wěn)產影響因素及調控對策

吳慶標 張雨蒙 陶日志

摘要 廣西桉樹速豐林年供應木材產量約占全國木材產量的25%，對保障我國木材儲備和供應起著重要作用。隨著廣西區(qū)桉樹人工林的持續(xù)經營和多代連栽，林地土壤理化性質退化嚴重，土壤缺素、植物營養(yǎng)不均衡和病蟲害頻發(fā)等問題突出，生態(tài)化、標準化和機械化經營程度不高，制約了全區(qū)桉樹人工林的可持續(xù)經營。以全區(qū)桉樹林地估算的木材供應量僅為10.5～12.0 m3/（hm2·a），離30.0～45.0 m3/（hm2·a）的桉樹人工林高產目標相差甚遠，增產潛力大?；阼駱湮墨I和廣西多個國有林場現(xiàn)行桉樹營林方案等資料，結合筆者所在團隊的桉樹營林實踐，系統(tǒng)探析新時期廣西桉樹人工林高產穩(wěn)產的影響因素，并基于生態(tài)健康與現(xiàn)代林業(yè)可持續(xù)經營理念提出相應的調控對策，為廣西乃至華南區(qū)桉樹人工林可持續(xù)經營和生產力提升提供參考。

關鍵詞 桉樹;系統(tǒng)化管理;標準化和生態(tài)化經營;廣西

中圖分類號 S792.39 ?文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2020）18-0125-06

Abstract The annual supply of Eucalyptus fastgrowing forest in Guangxi accounts for about 25% of the national timber output， which plays an important role in ensuring the timber reserve and supply of China.With the continuous management and multi generation continuous planting of Eucalyptus plantation in Guangxi，the degradation of soil physical and chemical properties has become very serious，and the problems such as lack of soil nutrients，imbalance of plant nutrition and frequent occurrence of diseases and insect pests have become prominent，and the frequently occurred diseases and insect pests were found in this region.Besides，the comprehensive use of ecological，standardized，and mechanical management by forestry farm and personal proprietor was not common，which restricted the sustainable management and production of Eucalyptus plantation in the whole region.The average timber productivity that calculated from total Eucalyptus forest land use area in Guangxi Province was only 10.5-12.0 m3/（hm2·a），which was far from the highyield target of Eucalyptus plantation in 30.0-45.0 m3/（hm2·a），and has great potential of increasing production.Based on the literature of Eucalyptus plantation and the current Eucalyptus plantation management planning in many stateowned forestry farms in Guangxi Province，combining with the ecological，standardized forest practices of our team，this paper systematically analyzed the limitation of highstable yield of Eucalyptus plantation under the new circumstances.Finally，using the concept of ecological health and sustainable management of modern forestry，the new systematically comprehensive measures were summed up，providing technical support for the sustainable management and production promotion of Eucalyptus plantation in this region and even in tropical region of China.

Key words Eucalyptus;Systematic management;Standardized and ecological management;Guangxi Province

廣西桉樹速豐林面積已超過200萬hm2，約占廣西土地面積的8.45%，年產桉樹木材2 100萬m3以上，約占全國木材總產量的25%， 有力保障了我國木材生產基本儲備與供應安全。然而，隨著廣西桉樹人工林的持續(xù)經營和多代連栽，桉樹林地的土壤理化性質普遍惡化[1-3]，pH下降和酸化趨勢明顯[2，4]，增加了土壤鋁、錳毒害的潛在風險[5]，土壤缺素和植物營養(yǎng)不均衡問題比較突出[6-8]，蟲害和青枯病、焦枯病等病害大面積暴發(fā)[9]，林地平均生產力普遍偏低[10]。即使桉樹人工林在連栽跡地上獲得穩(wěn)產高產[11]，局部區(qū)域的6年生桉樹二代林產量達270～300 m3/hm2，也必須以重肥和精細的林分撫育等高投入為代價，林地凈收益偏少。為保障廣西區(qū)桉樹人工林生態(tài)健康和穩(wěn)產高產，必須重新審視新時期制約桉樹人工林生產力精準提升的各種影響因素。

制約桉樹人工林生產力提升和可持續(xù)經營的影響因素很多，主要包括立地條件、栽培品種、栽培技術和栽培模式、均衡施肥和精準施肥、病蟲害綜合防治、標準化施工作業(yè)和生態(tài)化撫育管理體系、嚴格化的施工質量監(jiān)督體系等[1，12-14]?；阼駱湮墨I和廣西多個國有林場現(xiàn)行桉樹營林方案等資料，結合筆者所在團隊的標準化桉樹營林實踐經驗，系統(tǒng)探析新時期廣西桉樹人工林高產穩(wěn)產的影響因素，并基于生態(tài)健康與現(xiàn)代林業(yè)可持續(xù)經營理念提出對應的調控對策，以期為廣西乃至華南區(qū)桉樹人工林可持續(xù)經營和生產力精準提升提供參考。

1 立地條件對桉樹生產力的影響

1.1 氣候條件及極端天氣

桉樹人工林生產力受氣候條件的影響最大，包括太陽輻射、氣溫、降水和降水波動等[15-17]。在良種及集約栽培條件下，桉樹生產力在我國熱帶和南亞熱帶地區(qū)可以達到或超過其氣候生產力[18]。根據(jù)廣西獨特的氣候特點，陳健波等[19]對廣西桉樹栽培進行了氣候區(qū)劃，主產區(qū)主要位于南亞熱帶和北熱帶區(qū)域。而在桉樹主產區(qū)分布線以北的桂林、河池、柳州、賀州等局部地區(qū)或海拔超過800～1 000 m的山地，雖種植有鄧恩桉、巨桉、柳桉、藍桉、赤桉等耐寒桉樹品種[20]，但容易受到凍害、冷害、雪壓、掛冰等影響。近年來，大量積雪和掛冰可導致桉樹斷枝、整株壓斷和壓倒等機械損傷，對非主產區(qū)桉樹林造成的經濟損失慘重。

此外，干旱和干熱風等極端氣候因子對桂西、桂中等易旱區(qū)的桉樹林生長影響極大。桂西區(qū)尾葉桉林分出現(xiàn)林木分化明顯、干材比例偏低以及枯梢等，主要與桂西降水不均勻、干旱氣候有關[21]。多數(shù)研究表明，桉樹林地采用灌溉、保水劑、多施用磷肥和鉀肥、松土擴帶、林地覆蓋等抗旱措施能提高桉樹單產，尤其在年降雨量小、干濕交替明顯的地區(qū)[14，22-25]。筆者所在團隊的多年抗旱造林實踐表明，采用1∶300倍保水劑溶液，利用保水劑植苗一體機把保水劑溶液精準施放到植苗杯下方，可大幅提高造林植苗效率和造林成活率。總之，廣西桉樹多種植在偏離水源和地下水位的坡地上，大規(guī)模實施林地灌溉是不現(xiàn)實的，應從林地如何有效蓄水上花工夫，如儲水式的整地方式、儲水式的道路設計、林下競爭性雜草科學控制、定期擴帶松土、科學施用保水劑等[14，26]。

在欽州、北海、防城和博白縣等沿?；蚩亢５钠教沟貐^(qū)，3～10 m高的1～2年生桉樹一代林或萌芽林容易受到臺風等風災影響。為應對臺風、大風等風災，研究人員從遺傳材料、品種選擇、造林模式和林分撫育技術等方面開展研究[27-28]。有研究表明，采用韋塔桉與粗皮桉雜交組合、韋塔桉與細葉雜交組合及DM7、DM17、DM19、U6等抗風力強的樹種可有效抵御臺風[27-28]。此外，在沿海地區(qū)，選擇相對避風的背風坡，采用寬行窄株的栽培模式[29]、挖大坑[30]和挖深條溝等可把臺風對桉樹的影響降至最低。筆者根據(jù)調研和自身實踐，建議采取以下抗風和避風措施：①采取種植寬行的走向與主害風向一致;②在5—6月進行新造林，基肥和第一次追肥采用低氮高磷中鉀型桉樹專用肥;③萌芽林則在臺風期前對稱性留萌3株，捆綁高度0.5～1.0 m，臺風過后的10月留萌1株，其余2株在0.5～1.0 m高位截干，次年臺風來臨前再次捆綁;④1～2年生桉樹在10月施用低氮高磷高鉀高硅型桉樹專用肥，定向培育枝葉相對少、干型矮胖的桉樹單株;⑤以培育長周期桉樹大徑材為主。這些措施可減輕沿海近海地區(qū)臺風對桉樹人工林造成的破壞性影響。

1.2 地形因子

廣西桉樹造林地多為臺地、丘陵山地，坡度多在40°以下，海拔多在600 m以下。其中，海拔、坡位、坡度、坡向等對廣西南部桉樹工業(yè)原料林的生長影響較大[31]。陳應彪等[32]研究表明，偏南坡向、下坡和緩坡（<10°）的桉樹林地生長最好。莫先杰等[33]、韋建宏等[34] 研究表明，下坡的桉樹生長優(yōu)于中坡和上坡，與下坡土壤厚、有機質豐富有關。而陳振華等[35]試驗表明，上坡位的胸徑生長略大于其他坡位，可能是由于上坡光照比中下坡充足，但差異不顯著。

1.3 土壤因子與土壤肥力

桉樹生長對土壤肥力和酸堿度要求不嚴格，但在疏松、肥沃的土壤上桉樹生長良好。廣西區(qū)桉樹種植的土壤主要為花崗巖、砂頁巖、第四紀紅土、淺海沉積物等發(fā)育的紅壤、赤紅壤、磚紅壤和山地紅壤等[36]。桉樹對土壤營養(yǎng)元素的消耗量以氮最大，其次是鈣、鉀和磷，其他礦質營養(yǎng)吸收量排序依次為鎂、硫、鋅、硼[36-38]。在同一地塊上長期連栽桉樹，可造成土壤肥力下降[1-3]和速效養(yǎng)分貧瘠以及供給失衡，林地土壤多呈酸性[6-8，39]。在此類土壤中種植桉樹易出現(xiàn)缺素癥，表現(xiàn)為嫩枝芽發(fā)紅發(fā)白、嫩枝條扭曲變形、腋芽叢狀等[8，40-41]。總之，經營周期短、需肥量大、不均衡施肥、整地和除草措施不當、水土流失嚴重等是導致現(xiàn)階段桉樹林地土壤惡化和供肥失衡的根本原因。因此，桉樹速豐林應重視水土流失控制和均衡施肥，適當增加高活性鈣鎂磷肥、微量元素肥和有機肥。鐘琿等[42]在廣西南盤江干熱氣候區(qū)開展桉樹施肥試驗，發(fā)現(xiàn)45%進口復合肥和25%桉樹專用肥的效果優(yōu)于17%生物有機無機復混肥。除大量元素外，微量元素和有機質對桉樹生長促進作用較大[39，43-44]。

筆者基于自有資料和文獻資料[36，39-40]，對華南區(qū)1.0～2.5年生多個不同土壤背景、生長良好的桉樹幼林葉片營養(yǎng)元素進行統(tǒng)計，大量元素平均含量為氮18.6 g/kg、鉀7.8 g/kg、鈣4.4 g/kg、磷1.9 g/kg、鎂1.6 g/kg、硫1.0 g/kg，微量元素平均含量分別為硼 39.1 mg/kg、銅 6.6 mg/kg、鐵 162.4 mg/kg、錳 361.0 mg/kg、鋅 23.9 mg/kg、鉬1.0 mg/kg，基本與張克建[45] 、楊開太等[8]推薦的桉樹葉營養(yǎng)適宜范圍一致，幼桉葉片的氮磷比也與Judd等[46]推薦的（11～12）∶1接近，高磷含量和低氮磷比可能有利于促進桉樹根系發(fā)育，增加光合作用和提高后期桉樹產量。因此，在速效磷、速效鉀、微量元素等極度貧乏的南方紅壤區(qū)[6-8]，提高磷、鉀和微量元素肥力的速效含量和實施精準投放是保障桉樹人工林穩(wěn)產高產和節(jié)肥增效的關鍵。研究表明，通過添加微生物促生菌、水肥耦合技術、微量元素肥螯合技術、緩控釋技術等間接措施可提高桉樹林地的肥料利用效率[47-48]，或減少肥料流失和氮揮發(fā)[49]。此外，筆者在廣西南寧多個造林基地進行桉樹細根生物量調查，發(fā)現(xiàn)下坡向的30～50 cm遠、0～20 cm表層土壤吸收須根量是其他方位（上坡、左側、右側）的2～3倍。在樹蔸下方坡位根系分布多的地方實施橫向型或外八字型的精準位置施肥，其根系生長量和施肥效果可能優(yōu)于其他方位，原因在于磷、鉀等元素在干旱土壤、黏性土壤中的遷移擴散范圍極小[49-51]。

桉樹造林的整地方式主要有全墾、帶墾（撩壕）和穴墾等，其中帶墾（撩壕）整地方式優(yōu)于中穴、小穴等穴墾方式[55]。林家義[71]、王志超[72]認為，機耕全墾、帶墾等整地措施能夠在保證生態(tài)效益的同時又能取得較好的經濟效益。由于機耕全墾和帶墾容易造成嚴重的水土流失，一般適用于坡度小于10°～15°的林地。此外，程飛[73]研究表明，穴狀整地、擴穴結合追肥及種植綠肥等措施對丘陵山地區(qū)桉樹生長最好。陳健波等[74]研究表明，在南方丘陵山地，小種植穴（40 cm×30 cm×33 cm）的桉樹造林效果與中穴、大穴的接近，水土流失量更少。由此可見，廣西丘陵山地區(qū)桉樹造林的整地方式應以穴狀整地為主，局部平坦地塊可采用帶墾整地方式，且種植穴的深度應滿足植苗機種植、半自動施肥機施肥的標準化作業(yè)要求。

4.2 植苗方式

人工開穴、手工種植的傳統(tǒng)造林方式表現(xiàn)為造林質量參差不齊、工作效率低、勞動強度大、種植成本高[75]，非標準化的植苗造林方式易造成補苗率偏高，對后期桉樹撫育管理極為不利。此外，傳統(tǒng)的挖坑、放基肥、回土和手工植苗造林等整個過程往往拖延數(shù)周時間，在干旱區(qū)和旱季易造成整個種植坑干旱缺水，造林成活率更低。建議采用人工（或鉤機）挖中大坑和及時翻土回填，并在2～5 d內用保水劑植苗一體化機械進行標準化的造林作業(yè)，可顯著提高造林成活率。而基肥則安排在造林后10～15 d內完成，同時檢查是否需要補苗，施肥建議采用半自動定量施肥機，施肥位置和施肥重量精準可控。通過半機械化植苗、添加保水劑和定量化追基肥等標準化作業(yè)，后期桉樹成活率高、生長更整齊。

4.3 施肥方式和施肥次數(shù)

不同的施肥方式、施肥時間和施肥次數(shù)等對桉樹生長的影響不同。楊紫龍[76]研究了不同施肥時期對桉樹生長的影響從大到小依次為1、6月底各施一次肥、5月底施肥、1月底施肥、不施肥。曹繼釗等[77]認為，基肥在種植桉樹前1～2周施入，第1次追肥可在定植后20～30 d 進行;第2、3年分別追肥1次，效果比較理想。筆者所在團隊長期的生產實踐表明，在6月造林，使用不含氮的高磷型桉樹專用肥作為桉樹基肥，在第1、2年9—10月追施低氮型桉樹專用肥，結合寬行疏植的造林措施，可較好地降低和規(guī)避臺風的影響。

出于投資成本和效益的角度考慮，桉樹種植后期是否需要施肥一直是爭論的焦點。Crous等[78]研究表明，對大于80年的桉樹天然林用重鈣[50 kg/（hm2·a）]連續(xù)施肥3年，不僅在第1、2年增加了葉片的磷含量，而且增加了胸徑斷面積，第1年胸徑斷面積增加量達54%，其增加趨勢一直延續(xù)到第3年。國外研究表明，在干形期（pole stand）施用尿素、磷肥、氯化鉀或復合肥等均可使桉樹等人工林增產30%以上[12]。 陸釗華等[79]研究表明，機械行間開溝、人工開溝等中耕措施及追肥對4年生桉樹人工林后期生長有顯著的影響，達到全輪伐期持續(xù)速生高產。李裕華等[80]研究表明，第5年追肥比第4年追肥對桉樹人工林蓄積和利潤增加的影響更大。筆者所在團隊在第4、5年繼續(xù)對前期長勢好的桉樹林進行追重肥，可使后期桉樹林每年生長量達30～45 m3/（hm2·a），且對后續(xù)的萌芽林生長更有利。

4.4 除草劑的使用

使用除草劑可在短期內取得抑制雜草生長的效果，但使用不當會對桉樹生長造成影響。李福黨[81] 和吳長凱等[82]研究表明，采用10.0%草舒除草劑，用量為20～22 kg/hm2，可取得較好的除草效果。陳金文[83]研究表明，草銨膦除草劑使用效果優(yōu)于百草枯和草甘膦。廖興文[84]在百色市的桉樹林地噴施草甘膦、草銨膦、百草枯等除草劑均取得較好效果，對桉樹生長的影響不顯著。然而，試驗表明，造林第1年采用單獨噴灑除草劑容易產生藥害，不利于桉樹正常生長，且降低林分保存率[4]。Neilsen等[85]認為幼林期使用除草劑可抑制早期林下雜草，但對后期的12年生桉樹林總生長量無顯著影響。此外，劉壯[86]調查發(fā)現(xiàn)，草舒造成尾巨桉幼苗的根尖數(shù)量明顯減少。范春節(jié)等[87]則在桉樹組培苗的生根誘導培養(yǎng)基中分別添加30 mg/L草甘膦、7.5 mg/L草銨膦，發(fā)現(xiàn)不定芽的生根完全受抑制。筆者對廣西多個桉樹造林基地的根系調查發(fā)現(xiàn)，除草劑噴施次數(shù)和用量較多的林地，土壤表層的吸收細根呈褐色或暗紅色，根系分叉少，白色根毛明顯偏少，嚴重影響桉樹頂梢的新芽抽出和展葉。

在不影響桉樹生長的前提下，減少和杜絕使用除草劑，尋找桉樹雜草的生態(tài)管理和替代技術一直是研究熱點。常見的生態(tài)除草作業(yè)方式有鋪草墊、禾稈覆蓋、機械化除草、擴穴式局部除草、行間帶墾式松土除草等，或發(fā)展林下綠肥和牧草，種植菠蘿、木薯、千斤拔、牛大力、山毛豆等林下經濟作物[88-91]，起到了控制水土流失、抑制雜草生長和增加收益的多重作用。George等[92]研究發(fā)現(xiàn)，禾稈覆蓋、草麻布覆蓋、手工除草、煉山、木糠和木碎段覆蓋、除草劑等均可提高桉樹單產，以草麻布覆蓋措施的生長最優(yōu)，但投入成本比使用除草劑略大?；诔杀就度牒蜕鷳B(tài)環(huán)境保護考慮，建議在造林后及萌芽林經營期間嚴禁使用除草劑，應結合追肥、擴穴、松土除草、桉樹采伐剩余物和木皮覆蓋等措施重點清除樹冠滴水線范圍內和施肥穴附近的雜草;而樹冠滴水線范圍外的行間雜草可采用帶狀保留、機械割草的撫育方式，行間雜草高度為0.2～0.5 m、覆蓋度在50%以下就可，兼顧控制水土流失、保持生物多樣性和涵養(yǎng)水源的功能。

5 結論與建議

桉樹人工林經營是時間跨度大的、經營風險高的系統(tǒng)工程，涉及立地選擇、苗木選擇、整地和造林模式選擇、施肥位置選擇和均衡施肥、病蟲害綜合防治、中耕松土和除草、撫育間伐、質量監(jiān)督、林分巡護、森林火災防控等諸多環(huán)節(jié)。建議推行標準化整地和造林作業(yè)、生態(tài)化撫育、集約化經營和系統(tǒng)化管理，減少和規(guī)避各種不可預見風險。綜合考慮廣西的氣候因素、地形因素和土壤肥力變化，參照《關于科學發(fā)展桉樹速生豐產用材林的意見》（桂林營發(fā)〔2011〕236號），建議廣西桉樹人工林的核心高產區(qū)應集中在南亞熱帶、北熱帶地區(qū)，并沿北回歸線兩側、受臺風影響小的區(qū)域重新規(guī)劃和選擇優(yōu)質的立地作為桉樹速豐林基地，力爭6年桉樹平均產量達72 m3/hm2。按照基地集約化經營的高產穩(wěn)產模式，主產區(qū)桉樹造林面積應調減至150萬hm2，非核心高產區(qū)的桉樹造林面積應控制在50萬～60萬hm2。應重點做好以下工作：①林業(yè)管理部門要做好桉樹板材、紙漿等深加工產業(yè)園區(qū)規(guī)劃和空間布局，并以此為中心輻射帶動周邊100～150 km內的桉樹基地發(fā)展，形成幾個規(guī)?；图s化經營的桉樹高產穩(wěn)產林示范基地，著重解決目前深加工廠多而不精、造林基地過度分散和采伐運輸成本高等問題。②桉樹經營單位和私營業(yè)主要主動學習和運用現(xiàn)代林業(yè)的工程化和系統(tǒng)管理理念，重新修訂完善桉樹人工林營林方案，尤其是要補充完善生態(tài)除草、精準均衡施肥、病蟲害綜合防治、近熟林施肥撫育、萌芽前林地清理和留萌更新技術等，積極推行生態(tài)化、集約化、標準化和機械化作業(yè)。③桉樹種苗選育和繁育部門要及時更新桉樹栽培品系，推出抗風性、抗病蟲性好的桉樹品種和品系，改變目前栽培品種過少、抗風抗病蟲力差的局面。④肥料、農藥、氣象等研發(fā)生產和技術服務部門（企業(yè)）要根據(jù)地塊、樹齡等提供私人訂制服務，完善各個造林基地的測土配方與技術服務的檔案管理，重視土壤退化和病蟲害發(fā)生的動態(tài)監(jiān)測，建立自治區(qū)級資源共享和咨詢平臺。⑤在勞動力日益短缺的今天，要加快研發(fā)適合廣西丘陵山地區(qū)的松土施肥、除草、病蟲預防、采伐、林火防控等輕型全地形機械化和半機械化設備，以應對未來5～20年的林業(yè)生產勞工荒。⑥各級政府、企業(yè)和私營業(yè)主應重視桉樹高產穩(wěn)產和生態(tài)化經營撫育技術的科研投入，做到產、學、研有機結合，充分發(fā)揮農技人員、林業(yè)科技支農服務企業(yè)的“橋頭堡”作用。

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