中國主要造林樹種土壤質(zhì)量演化與調(diào)控機(jī)理

前言

森林土壤質(zhì)量是森林土壤學(xué)科的核心領(lǐng)域，直接關(guān)系到森林土壤功能、森林土壤生產(chǎn)力及其永續(xù)利用和可持續(xù)發(fā)展。本書是繼《中國森林土壤》等專著之后，一本較系統(tǒng)地論述我國人工林土壤質(zhì)量演化與調(diào)控技術(shù)途徑及作用機(jī)理的有關(guān)森林土壤領(lǐng)域的學(xué)術(shù)著作。我國老一輩森林土壤科學(xué)家曾于1986年出版了《中國森林土壤》一書，重點(diǎn)論述我國天然林區(qū)天然林下森林土壤形成、分區(qū)與分布、土壤基本性質(zhì)以及森林與土壤的關(guān)系。然而，自新中國成立后，隨著國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、人口不斷增加，人們對木材的需求量也不斷地增長，導(dǎo)致我國天然林面積逐漸減少、人工林面積逐漸擴(kuò)大，長期以來，由于我們?nèi)狈φ_經(jīng)營人工林的成功經(jīng)驗(yàn)、經(jīng)營技術(shù)水平不高，對某些樹種特有的生物學(xué)特性尚不十分清楚，一些地區(qū)在造林過程中又不能做到適地、適樹，人工林經(jīng)營過程中通常是純林經(jīng)營，破壞了天然林所擁有的多樹種、多物種共生的生態(tài)平衡動態(tài)體系，致使我國人工林，特別是主要造林樹種人工林地力面臨較嚴(yán)重的衰退，林木生長量逐代大幅度下降，病蟲害嚴(yán)重，這種情況威脅著我們對有限可耕林地的永續(xù)利用和可持續(xù)經(jīng)營。為此，我國廣大林業(yè)科技工作者迫切期望能有一本系統(tǒng)論述我國人工林土壤質(zhì)量演化過程與機(jī)理及其調(diào)控的技術(shù)途徑的書。在這種形勢之下，作者根據(jù)多年來承擔(dān)國家攻關(guān)專題、國家自然科學(xué)基金課題、科技部課題、原林業(yè)部課題和現(xiàn)國家林業(yè)局重點(diǎn)課題以及中外合作研究項(xiàng)目等課題的研究成果，系統(tǒng)地論述了中國主要造林樹種杉木、馬尾松、桉樹、楊樹、落葉松和濕地松六樹種人工林土壤質(zhì)量演化過程與機(jī)理及其調(diào)控技術(shù)途徑。

內(nèi)容概要

　　本書是一部系統(tǒng)論述我國人工林主要造林樹種土壤質(zhì)量演化與調(diào)控技術(shù)途徑及其作用機(jī)理的有關(guān)森林土壤領(lǐng)域的學(xué)術(shù)專著，全書共分6篇20章。在總論中，論述了人工林土壤質(zhì)量演化狀況的國內(nèi)外研究動態(tài)和我國人工林主要造林樹種土壤質(zhì)量演化的狀況及其研究工作的進(jìn)展與展望。第一篇至第六篇重點(diǎn)論述了我國人工林主要造林樹種杉木、馬尾松、桉樹、楊樹、落葉松及濕地松人工林的土壤質(zhì)量演化與調(diào)控技術(shù)的途徑及作用機(jī)理，為合理利用我國森林土壤資源、正確經(jīng)營主要造林樹種人工林、維護(hù)和恢復(fù)森林土壤功能、提高森林土壤生產(chǎn)力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)營，提供了可靠的科學(xué)依據(jù)和有價(jià)值的應(yīng)用技術(shù)?！　”緯晒┥滞寥馈⑸峙嘤?、森林生態(tài)、水土保持等學(xué)科的科研人員、高等院校有關(guān)專業(yè)師生、決策領(lǐng)導(dǎo)、科技管理人員以及林場的技術(shù)人員等參考。

作者簡介

楊承棟，男，1941年元月出生于安徽省巢湖市，研究員、博士生導(dǎo)師、北京林業(yè)大學(xué)兼職教授，獲國務(wù)院政府特殊津貼。1963年畢業(yè)于安徽大學(xué)生物系生物化學(xué)專業(yè)，1982年作為中國林業(yè)科學(xué)研究院首屆研究生，畢業(yè)于森林土壤專業(yè)，同年留院工作于林業(yè)研究所森林土壤研究室，1993年起任該研究室主任。1988年獲國家公派，以高級訪問學(xué)者身份，被派往蘇聯(lián)，在列寧格勒林學(xué)院和莫斯科大學(xué)土壤系進(jìn)修一年。1998年再次獲國家公派，至俄羅斯圣彼得堡大學(xué)生物土壤系和全俄羅斯農(nóng)業(yè)微生物研究所進(jìn)修，為期3個月。任中國林學(xué)會、中國土壤學(xué)會森林土壤專業(yè)委員會主任，中國土壤學(xué)會常務(wù)理事、中國林學(xué)會理事、北京市土壤學(xué)會理事，任核心期刊《林業(yè)科學(xué)》、《林業(yè)科學(xué)研究》和《土壤通報(bào)》編委。先后主持“八五”、“九五”國家攻關(guān)專題和“十五”、“十一五”國家攻關(guān)子專題，主持國家自然科學(xué)基金課題，主持中英合作項(xiàng)目及“948”項(xiàng)目等，參加多項(xiàng)國家級和省部級重點(diǎn)課題。獲國家級及部級科技成果七項(xiàng)，獲中國土壤學(xué)會科學(xué)技術(shù)二等獎一項(xiàng)，獲國家林業(yè)局科技進(jìn)步三等獎兩項(xiàng)。在國內(nèi)外以第一作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文34篇，其中大部分在核心期刊發(fā)表，出版專著三部，參與編著七部，主審專著一部，出版英譯漢論文約4.5萬字。培養(yǎng)博士研究生3名。

書籍目錄

前言緒論第一節(jié) 人工林土壤質(zhì)量演化狀況的國內(nèi)外研究動態(tài)第二節(jié) 我國人工林主要造林樹種土壤質(zhì)量演化狀況及研究工作進(jìn)展與展望第一篇 杉木人工林土壤質(zhì)量演化與調(diào)控機(jī)理第一章 杉木生長的立地條件及其土壤質(zhì)量演化與調(diào)控機(jī)理研究進(jìn)展第一節(jié) 杉木生長與立地條件第二節(jié) 杉木人工林土壤質(zhì)量演化與調(diào)控研究工作進(jìn)展第二章 一代杉木人工林土壤質(zhì)量演化第一節(jié) 不同整地方式、造林密度的一代杉木幼齡林階段土壤性質(zhì)動態(tài)變化第二節(jié) 不同整地方式、造林密度的一代杉木中齡林階段土壤性質(zhì)動態(tài)變化第三節(jié) 一代杉木近熟林至成熟林土壤性質(zhì)動態(tài)變化第三章 二代杉木人工林土壤質(zhì)量演化狀況定位研究第一節(jié) 二代杉木人工林研究樣地立地條件及其土壤本底性質(zhì)變化第二節(jié) 二代杉木林生長季節(jié)里土壤化學(xué)性質(zhì)的動態(tài)變化（1988-2004年）第三節(jié) 二代杉木林逐年生長季節(jié)初期、中期及末期土壤化學(xué)性質(zhì)動態(tài)變化第四節(jié) 二代杉木幼齡林土壤水分含量定位研究第五節(jié) 二代杉木林生長季節(jié)土壤生物化學(xué)活性動態(tài)變化特征第六節(jié) 1988-1992年二代杉木幼齡林土壤呼吸狀況第四章 杉木人工林土壤質(zhì)量退化原因機(jī)理研究第一節(jié) 杉木人工林不同發(fā)育階段土壤性質(zhì)變化第二節(jié) 低山立地條件下花崗巖發(fā)育的不同前茬的杉木人工林土壤性質(zhì)變化第三節(jié) 丘陵花崗巖立地條件下不同前茬杉木林土壤性質(zhì)變化第四節(jié) 杉木人工林根際土壤性質(zhì)的變化第五節(jié) 土壤和地形因子與杉木生長關(guān)系第六節(jié) 杉木連栽土壤組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)變化及其對林木生長的影響第七節(jié) 杉木林葉片養(yǎng)分含量變化及其與林木生長的關(guān)系第八節(jié) 相似立地條件、不同前茬、不同發(fā)生層次土壤對杉木幼齡林生長影響機(jī)理第五章 維護(hù)和恢復(fù)杉木人工林土壤功能的技術(shù)途徑與作用機(jī)理第一節(jié) 杉木林采伐跡地不同清理方式對維護(hù)恢復(fù)土壤功能及促進(jìn)林木生長的效應(yīng)第二節(jié) 煉山與保留枯落物對連茬杉木林土壤性質(zhì)及林木生長的影響第三節(jié) 板巖立地條件下營造杉木與闊葉樹混交林對維護(hù)和恢復(fù)土壤功能的效應(yīng)及其作用機(jī)理第四節(jié) 發(fā)育林下植物群落維護(hù)和恢復(fù)杉木人工林土壤功能的效應(yīng)第五節(jié) 杉木林下植物群落對不同深度土壤性質(zhì)的改良效應(yīng)第六節(jié) 化學(xué)肥料維護(hù)和恢復(fù)一代杉木幼齡林土壤肥力效應(yīng)——杉木幼齡林前五年施肥效應(yīng)研究第七節(jié) 化學(xué)肥料對一代杉木中齡林生長影響及維護(hù)和恢復(fù)土壤肥力的效應(yīng)第八節(jié) 施用化學(xué)肥料對第三代杉木林生長及維護(hù)土壤肥力的效應(yīng)第九節(jié) 防治杉木人工林地力衰退的具體經(jīng)營措施第六章 杉木人工林土壤質(zhì)量指標(biāo)體系第二篇 馬尾松人工林土壤質(zhì)量演化與調(diào)控機(jī)理第七章 馬尾松生長的立地條件第一節(jié) 馬尾松的分布及生物學(xué)特性第二節(jié) 馬尾松生長的土壤條件第三節(jié) 立地條件與馬尾松生長第八章 馬尾松人工林土壤質(zhì)量演化及衰退的機(jī)理第一節(jié) 一、二代馬尾松林土壤性質(zhì)變化與地力衰退的關(guān)系第二節(jié) 馬尾松人工林不同發(fā)育階段土壤性質(zhì)變化第九章 馬尾松人工林土壤質(zhì)量動態(tài)演化定位研究第一節(jié) 馬尾松人工林研究樣地的立地條件及其本底性質(zhì)研究第二節(jié) 馬尾松林人工林土壤化學(xué)性質(zhì)動態(tài)變化定位研究（1988-2004年）第三節(jié) 馬尾松林人工林逐年生長季節(jié)土壤生物化學(xué)活性動態(tài)變化第十章 防治馬尾松人工林地力衰退的科學(xué)技術(shù)途徑與機(jī)理第一節(jié) 營造馬尾松與紅錐混交林對改良土壤性質(zhì)、維護(hù)土壤功能及其促進(jìn)林木生長的效應(yīng)第二節(jié) 合理施用化學(xué)肥料提高馬尾松生長的效應(yīng)（馬尾松幼齡林施肥持續(xù)8年的生長效應(yīng)）第三節(jié) 施用細(xì)菌肥料提高馬尾松幼齡林生長的效應(yīng)第三篇 桉樹人工林土壤質(zhì)量演化與調(diào)控機(jī)理第十一章 桉樹人工林土壤有機(jī)物和養(yǎng)分庫的衰退機(jī)理研究第一節(jié) 桉樹人工林地力退化的狀況第二節(jié) 桉樹人工林土壤有機(jī)物和養(yǎng)分庫的衰退機(jī)理第十二章 維護(hù)和恢復(fù)桉樹人工林土壤功能的技術(shù)途徑與機(jī)理第一節(jié) 施肥和改變林分組成是防治桉樹人工林地力衰退的重要途徑第二節(jié) 桉樹等不同林分類型人工林改良土壤功能的效應(yīng)與機(jī)理第三節(jié) 尾葉桉與厚莢相思混交林牛長及其改良土壤性質(zhì)的效應(yīng)第四節(jié) 剛果12號桉（Wi無性系）配方施肥的依據(jù)及應(yīng)用研究第五節(jié) 細(xì)菌肥料施用于桉樹人工林促進(jìn)林木生長的效應(yīng)第四篇 楊樹人工林土壤質(zhì)量演化與調(diào)控機(jī)理第十三章 楊樹人工林土壤質(zhì)量演化及其混交林維護(hù)土壤功能的機(jī)理第一節(jié) 楊樹人工林土壤質(zhì)量退化的機(jī)理及其對林木生長的影響第二節(jié) 營造楊樹與刺槐、沙棘及紫穗槐混交林對土壤性質(zhì)及林木生長影響的效應(yīng)第三節(jié) 楊樹混交模式與養(yǎng)分變化及林木增長率的研究第四節(jié) 混交林地土壤微生物與酶活性的變化研究第五節(jié) 楊樹不同栽培模式對林木生長量、土壤微生物及酶活性影響的研究第十四章 合理施用化學(xué)肥料提高楊樹人工林生長量的效應(yīng)及其作用機(jī)理第十五章 細(xì)菌肥料提高楊樹生長量的效應(yīng)及其作用機(jī)理第一節(jié) 不同種細(xì)菌肥料提高楊樹幼苗生長的效應(yīng)及其改良土壤性質(zhì)的作用機(jī)理第二節(jié) 楊樹林地施用細(xì)菌肥料的增長效應(yīng)及其作用機(jī)理第五篇 落葉松人工林土壤質(zhì)量演化與調(diào)控機(jī)理第十六章 不同代長白落葉松人工林土壤質(zhì)量演化第一節(jié) 不同代落葉松人工林土壤性質(zhì)變化與地力衰退的關(guān)系第二節(jié) 一、二代落葉松人工幼齡林土壤微生物區(qū)系研究第十七章 落葉松人工林不同發(fā)育階段土壤質(zhì)量演化第一節(jié) 落葉松人工林不同發(fā)育階段土壤化學(xué)性質(zhì)的動態(tài)變化第二節(jié) 落葉松人工林不同發(fā)育階段土壤微生物區(qū)系變化狀況第十八章 營造混交林維護(hù)和恢復(fù)落葉松人工林土壤功能及其作用機(jī)理第一節(jié) 落葉松與黑松、紅松及水曲柳混交林的林木生長及其土壤性質(zhì)變化第二節(jié) 不同林分類型的落葉松人工林土壤微生物區(qū)系狀況研究第六篇 濕地松人工林土壤質(zhì)量演化與調(diào)控機(jī)理第十九章 濕地松人工林土壤質(zhì)量演化第一節(jié) 芳山林場濕地松人工林不同發(fā)育階段土壤性質(zhì)的變化第二節(jié) 江西大崗山濕地松人工林不同發(fā)育階段土壤性質(zhì)的變化第二十章 維護(hù)和恢復(fù)濕地松人工林土壤功能技術(shù)途徑及調(diào)控機(jī)理第一節(jié) 丘陵紅壤立地上濕地松施肥的效應(yīng)第二節(jié) 頁巖紅壤立地上濕地松幼齡林施肥的效應(yīng)主要參考文獻(xiàn)后記彩圖

章節(jié)摘錄

插圖：第二節(jié) 杉木人工林土壤質(zhì)量演化與調(diào)控研究工作進(jìn)展二、宏觀與微觀相結(jié)合揭示杉木人工林地力衰退的機(jī)理 我國眾多學(xué)者的研究結(jié)果表明：導(dǎo)致杉木人工林地力衰退的因素是綜合的，其中，有氣候因素、地形條件、成土母質(zhì)、土壤條件及杉木本身特有的生物學(xué)特性，也有人為活動的因素，其主要因素是人類不合理的經(jīng)營土地破壞了自然因素的動態(tài)平衡，從而使森林土壤性質(zhì)發(fā)生變化，導(dǎo)致土壤功能發(fā)生變化，引起杉木生長量下降。（一）從宏觀的角度研究　我國杉木人工林經(jīng)營在眾多情況下，由于不合理的使用土壤資源，破壞了自然界原有的生態(tài)平衡動態(tài)體系。回顧歷史，我國杉木盛產(chǎn)區(qū)中亞熱帶的地帶性植被是常綠闊葉林帶，原始生長的杉木林也并非純林，而是和其他常綠闊葉樹種，或落葉闊葉樹種，或一些針葉樹種混生在一起，林下的草本和灌木種類繁多，實(shí)際是多物種、多樹種的混交林分。然而，目前我們對杉木人工林經(jīng)營，一味地追求提高單位面積產(chǎn)量的眼前利益，樹種單純化，純林單層結(jié)構(gòu)，伴生樹種、下木和草本等生物種類稀少。致使自然界正常的物種、樹種比例失去了平衡，兼之在栽培、育林上措施不當(dāng)，如大面積皆伐、全墾整地、煉山等，造成大量的水土流失。在花崗巖地區(qū)，水土流失現(xiàn)象更為嚴(yán)重，使土層厚度變薄，土壤變得更為瘠薄，杉木連栽，更加劇了土層厚度和表土層厚度變薄，土壤中養(yǎng)分的總儲量明顯減少。由于自然界原有的生態(tài)平衡體系受到破壞，物種組成發(fā)生變化，動物的棲息環(huán)境受到破壞，種類和數(shù)量明顯減少，致使病蟲的危害逐年有增無減。（二）從微觀的角度研究由于不合理的使用土壤資源，導(dǎo)致森林土壤組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)發(fā)生相應(yīng)的變化，依據(jù)森林土壤功能與其組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的一致性原理，杉木人工林地力衰退，實(shí)質(zhì)是土壤功能的退化。土壤功能退化與森林土壤組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)變化有著密不可分的關(guān)系，杉木在其生長過程中，根系在土壤中的代謝活動，使土壤無機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)及有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的變化。對于杉木人工林來說，由于其特有的生物學(xué)特性，勢必會對森林土壤組成、結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生特有的影響，因此，系統(tǒng)地掌握杉木人工林生長在不同的立地條件下、不同生長發(fā)育階段對森林土壤組成結(jié)構(gòu)變化所起的作用，對于揭示杉木人工林地力衰退機(jī)理是非常重要的。森林土壤實(shí)際是混合物，是由多種物質(zhì)組成的，其中有單質(zhì)，也有化合物，從物質(zhì)分類這個角度出發(fā)，可以把導(dǎo)致森林土壤功能退化的物質(zhì)按照其分子組成中是否含有C元素劃分為兩大類：森林土壤有機(jī)物和森林土壤無機(jī)物。杉木從土壤中吸收的無機(jī)養(yǎng)分，根據(jù)需求量大小可以分為兩大類：一類是大量元素，另一類是微量元素。我們對杉木人工林土壤無機(jī)物、無機(jī)養(yǎng)分的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在頁巖和板巖立地條件下，對于杉木葉片養(yǎng)分分析結(jié)果顯示，制約二代杉木幼齡林生長的主要營養(yǎng)元素通常是磷、鎂和氮；對于花崗巖立地條件下、三代杉木人工幼齡林葉片養(yǎng)分分析結(jié)果顯示：除了缺磷、氮之外，微量元素也十分缺乏，尤其是銅和鋅。微量元素是很多生物化學(xué)反應(yīng)催化劑，因此，微量元素的不足，勢必要影響到很多生物化學(xué)反應(yīng)的正常進(jìn)行。

后記

參加本書各篇、章、節(jié)執(zhí)筆的作者如下：緒論中第一節(jié)和第二節(jié)由楊承棟執(zhí)筆。第一篇第一章第一節(jié)和第二節(jié)由楊承棟執(zhí)筆，第二章第一節(jié)至第三節(jié)、第三章第一節(jié)至第六節(jié)由楊承棟執(zhí)筆，第四章中第一節(jié)、第二節(jié)、第三節(jié)由楊承棟執(zhí)筆、第四節(jié)由楊承棟、焦如珍執(zhí)筆，第五節(jié)至第八節(jié)由楊承棟執(zhí)筆，第五章第一節(jié)由曾滿生、楊承棟執(zhí)筆，第二節(jié)至第五節(jié)由楊承棟執(zhí)筆，第六節(jié)至第七節(jié)由李貽銓執(zhí)筆，第八節(jié)由謝國陽、林思祖、楊承棟執(zhí)筆，第九節(jié)由楊承棟執(zhí)筆，第六章由楊承棟執(zhí)筆。第二篇中引言、第七章中第一節(jié)由楊承棟執(zhí)筆、第二節(jié)由楊承棟、李昌華、楊繼鎬執(zhí)筆，第三節(jié)由楊承棟執(zhí)筆，第八章中第一節(jié)和第二節(jié)由楊承棟、孫啟武、焦如珍執(zhí)筆，第九章中第一節(jié)至第三節(jié)由楊承棟執(zhí)筆，第十章中第一節(jié)楊承棟、盧立華執(zhí)筆、第二節(jié)由胡炳堂執(zhí)筆、第三節(jié)由楊承棟、焦如珍、孫啟武執(zhí)筆。第三篇中引言由楊承棟執(zhí)筆，第十一章中第一節(jié)和第二節(jié)由胡日利執(zhí)筆，第十二章中第一節(jié)由胡日利執(zhí)筆，第二節(jié)至第四節(jié)由吳曉芙執(zhí)筆，第五節(jié)由楊承棟、焦如珍執(zhí)筆。第四篇中引言由楊承棟執(zhí)筆，第十三章中前言由楊承棟執(zhí)筆，第十三章中第一節(jié)至第五節(jié)由孫翠玲執(zhí)筆；第十四章由王少元執(zhí)筆，第十五章第一節(jié)和第二節(jié)由唐菁、楊承棟、焦如珍執(zhí)筆。

編輯推薦

《中國主要造林樹種土壤質(zhì)量演化與調(diào)控機(jī)理》可供森林土壤、森林培育、森林生態(tài)、水土保持等學(xué)科的科研人員、高等院校有關(guān)專業(yè)師生、決策領(lǐng)導(dǎo)、科技管理人員以及林場的技術(shù)人員等參考。

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