毛竹林平衡施肥與營(yíng)養(yǎng)管理

內(nèi)容概要

　　《毛竹林平衡施肥與營(yíng)養(yǎng)管理》以江西省毛竹林為研究對(duì)象，應(yīng)用平衡施肥理論技術(shù)，系統(tǒng)研究和深入探討了集約經(jīng)營(yíng)毛竹林土壤——植物營(yíng)養(yǎng)特征和養(yǎng)分管理技術(shù)。主要內(nèi)容包括：采用國(guó)際上成熟先進(jìn)的土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法，以最小因子定律為基礎(chǔ)開(kāi)展溫室盆栽試驗(yàn)、吸附試驗(yàn)，校驗(yàn)和確認(rèn)毛竹林土壤養(yǎng)分限制因子及排序；以生態(tài)平衡施肥和養(yǎng)分需求平衡為依據(jù)，在毛竹林土壤及植株氮、磷、鉀大量元素和中、微量元素全面測(cè)試分析基礎(chǔ)上的施肥推薦優(yōu)化技術(shù)；毛竹林葉片營(yíng)養(yǎng)與土壤肥力和產(chǎn)量的回歸關(guān)系分析及模型建立；毛竹葉片營(yíng)養(yǎng)診斷方法比較；應(yīng)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行的毛竹林土壤養(yǎng)分空間異質(zhì)性研究；毛竹林土壤肥力變化動(dòng)態(tài)及評(píng)價(jià)；毛竹不同經(jīng)營(yíng)目標(biāo)平衡施肥配比及施肥效應(yīng)檢驗(yàn)及綜合評(píng)價(jià)；基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的毛竹林新竹平均胸徑模擬預(yù)測(cè)模型技術(shù)方法及其效果檢驗(yàn)；基于GIS的集約經(jīng)營(yíng)毛竹林養(yǎng)分管理信息系統(tǒng)構(gòu)建等。研究結(jié)果為我國(guó)南方毛竹林養(yǎng)分管理與平衡施肥理論與技術(shù)體系的研究提供了有益的思路，初步形成了集土壤分析、葉片診斷、限制因子排序、盆栽驗(yàn)證、林地試驗(yàn)和不同區(qū)域養(yǎng)分管理模式等重要環(huán)節(jié)在內(nèi)的平衡施肥與營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)體系。

作者簡(jiǎn)介

　　郭曉敏，女，1956年11月生，博士，教授，博士生導(dǎo)師，享受?chē)?guó)務(wù)院特殊津貼專(zhuān)家。1982年畢業(yè)于江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2003年獲南京林業(yè)大學(xué)博士學(xué)位，2006年獲國(guó)家留學(xué)基金委資助赴加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)林學(xué)院（UBC）研修1年?，F(xiàn)任國(guó)家林業(yè)局及江西省重點(diǎn)學(xué)科“森林培育學(xué)”學(xué)科負(fù)責(zé)人，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)林業(yè)生態(tài)工程中心主任。國(guó)際生態(tài)工程學(xué)會(huì)會(huì)員，中國(guó)植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)會(huì)理事，中國(guó)土壤學(xué)會(huì)（林學(xué)會(huì)）森林土壤專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員，中國(guó)林學(xué)會(huì)木材科學(xué)學(xué)會(huì)理事，中國(guó)水土保持學(xué)會(huì)風(fēng)蝕防治專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員，江西省油茶協(xié)會(huì)常務(wù)理事。長(zhǎng)期從事林木營(yíng)養(yǎng)與施肥、經(jīng)濟(jì)林培育、地力維持、植被恢復(fù)、城市林業(yè)等領(lǐng)域的教學(xué)和科研工作。先后主持國(guó)際植物營(yíng)養(yǎng)研究所、加拿大鉀磷研究所資助研究項(xiàng)目7項(xiàng)；主持國(guó)家教育部、人事部、江西省科技廳、農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)辦、教育廳、林業(yè)廳、自然科學(xué)基金等重大項(xiàng)目16項(xiàng)。參加國(guó)家科技部、國(guó)家基金委、國(guó)家林業(yè)局項(xiàng)目7項(xiàng)，獲可喜的研究成果并取得良好經(jīng)濟(jì)效益。其中主持完成的國(guó)際合作項(xiàng)目“毛竹林平衡施肥技術(shù)效應(yīng)及養(yǎng)分管理研究”達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，分別獲得2007年中國(guó)林學(xué)會(huì)“梁希”林業(yè)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)、2006年江西省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)?！伴L(zhǎng)江中下游山丘區(qū)森林植被恢復(fù)與重建技術(shù)”獲2007年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（第5完成人）；“作為第二主持人完成的“以科研項(xiàng)目為載體，開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量和大學(xué)生綜合素質(zhì)的研究”獲2001年國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)；“面向21世紀(jì)林科實(shí)踐教學(xué)課程體系研究”獲2001年江西省教學(xué)優(yōu)秀成果一等獎(jiǎng)；“江西省低丘陵荒山林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)模式研究”，“江西紅壤地區(qū)籽粒莧綜合利用及林地間種研究”分獲1996、1999年江西省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；“竹林土壤—植物營(yíng)養(yǎng)特性及優(yōu)化施肥技術(shù)研究”獲2004年湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)?！皫r泉自然保護(hù)區(qū)綜合科學(xué)考察”獲1991年江西省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；“毛竹林土壤養(yǎng)分空間異質(zhì)性研究“獲江西省高等學(xué)?？萍汲晒坏泉?jiǎng)，多次參加國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)和國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議，并在國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上宣讀交流論文16篇。在國(guó)際刊物及中國(guó)自然科學(xué)核心期刊和其他刊物上發(fā)表論文70多篇，其中3篇論文被“ISTP”及“CA”收錄。參編學(xué)術(shù)專(zhuān)著7部。先后評(píng)為江西省高校中青年學(xué)科帶頭人；“江西省優(yōu)秀碩士生導(dǎo)師”；“江西省主要學(xué)科學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人”；江西省農(nóng)業(yè)科教突出貢獻(xiàn)人員；江西省教育廳科技明星。

書(shū)籍目錄

序前言第1章 我國(guó)毛竹林養(yǎng)分管理研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)1.1 毛竹林經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀及問(wèn)題1.2 毛竹林施肥及其營(yíng)養(yǎng)管理研究現(xiàn)狀1.2.1 毛竹林營(yíng)養(yǎng)管理及施肥歷史沿革1.2.2 毛竹林營(yíng)養(yǎng)與施肥研究進(jìn)展1.3 平衡施肥的含義、內(nèi)容及原則1.3.1 平衡施肥的含義及發(fā)展1.3.2 平衡施肥與林業(yè)發(fā)展中的營(yíng)養(yǎng)管理1.3.3 平衡施肥技術(shù)與土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法1.4 林木營(yíng)養(yǎng)診斷技術(shù)的作用及現(xiàn)狀1.4.1 林木營(yíng)養(yǎng)診斷的意義1.4.2 植物組織營(yíng)養(yǎng)元素診斷法1.5 土壤養(yǎng)分的空間變異研究1.6 我國(guó)毛竹林地養(yǎng)分管理問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)第2章 試驗(yàn)區(qū)概況與研究方法2.1 試驗(yàn)地基本情況2.1.1 江西省奉新縣試驗(yàn)點(diǎn)2.1.2 江西省銅鼓縣、靖安縣試驗(yàn)點(diǎn)2.2 研究技術(shù)路線2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)2.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案2.3.2 施肥方法2.4 土壤樣品的采集與處理2.4.1 土壤樣品采集2.4.2 土壤樣品的分析方法2.5 毛竹林地上部分生物量的測(cè)定2.5.1 標(biāo)準(zhǔn)竹的選取2.5.2 標(biāo)準(zhǔn)竹地上部分生物量的測(cè)定2.5.3 標(biāo)準(zhǔn)地退筍產(chǎn)量的測(cè)定2.5.4 毛竹地上部分養(yǎng)分與生長(zhǎng)測(cè)定2.5.5 毛竹葉面積指數(shù)的測(cè)定2.5.6 葉綠度的測(cè)定2.5.7 筍期觀測(cè)及竹林保護(hù)、管理2.5.8 數(shù)據(jù)調(diào)整2.6 統(tǒng)計(jì)分析方法第3章 毛竹林土壤養(yǎng)分限制因子研究3.1 吸附試驗(yàn)與盆栽試驗(yàn)3.1.1 吸附試驗(yàn)3.1.2 溫室盆栽試驗(yàn)3.2 毛竹林地土壤養(yǎng)分含量及評(píng)價(jià)3.3 毛竹林土壤的吸附固定特性3.4 毛竹林土壤溫室盆栽試驗(yàn)結(jié)果與分析3.5 小結(jié)3.5.1 竹林土壤養(yǎng)分豐缺順序3.5.2 竹林土壤對(duì)養(yǎng)分的吸附固定性能3.5.3 竹林土壤的養(yǎng)分限制因子3.5.4 土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法對(duì)毛竹施肥的指導(dǎo)第4章 毛竹林葉片營(yíng)養(yǎng)與土壤肥力和產(chǎn)量的回歸分析4.1 奉新竹林不同年齡竹葉養(yǎng)分含量變化4.2 施肥竹林竹葉養(yǎng)分狀況與土壤肥力的相關(guān)研究4.2.1 竹葉中P養(yǎng)分狀況與土壤肥力的回歸分析4.2.2 竹葉中K養(yǎng)分狀況與土壤肥力的回歸分析4.2.3 竹葉中N養(yǎng)分狀況與土壤肥力的回歸分析4.3 毛竹林產(chǎn)量與竹葉養(yǎng)分相關(guān)模型4.4 小結(jié)第5章 毛竹葉片營(yíng)養(yǎng)診斷方法研究5.1 臨界值濃度法診斷5.1.1 臨界值濃度標(biāo)準(zhǔn)5.1.2 診斷精度5.2 綜合診斷施肥法（DRIS）診斷5.3 矢量診斷法5.4 葉綠素儀快速診斷法5.5 毛竹葉片營(yíng)養(yǎng)元素間相互關(guān)系5.6 診斷方法結(jié)果比較5.7 小結(jié)第6章 毛竹林土壤養(yǎng)分空間異質(zhì)性研究6.1 采樣及半方差函數(shù)模型6.2 竹林土壤養(yǎng)分的描述性統(tǒng)計(jì)分析6.3 竹林土壤養(yǎng)分的空間結(jié)構(gòu)特征6.3.1 土壤養(yǎng)分空間變異的半方差分析6.3.2 土壤養(yǎng)分空間變異的分?jǐn)?shù)維分析6.4 小結(jié)與討論6.4.1 小結(jié)6.4.2 問(wèn)題討論第7章 毛竹林土壤肥力變化動(dòng)態(tài)及評(píng)價(jià)研究7.1 奉新大小年竹林土壤養(yǎng)分變化動(dòng)態(tài)7.1.1 施肥前林分土壤肥力狀況7.1.2 施肥區(qū)總體肥力動(dòng)態(tài)變化狀況評(píng)價(jià)7.1.3 各施肥處理林分土壤肥力狀況7.1.4 毛竹林地土壤養(yǎng)分之間的相互關(guān)系7.1.5 平衡施肥毛竹林產(chǎn)量與土壤理化性質(zhì)相關(guān)性7.2 靖安均年竹林土壤養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化7.2.1 靖安竹林施肥區(qū)總體肥力動(dòng)態(tài)變化狀況評(píng)價(jià)7.2.2 各施肥處理土壤肥力狀況及與大小年竹林土壤肥力狀況比較7.2.3 靖安竹林各處理土壤有效性礦質(zhì)元素動(dòng)態(tài)變化7.3 小結(jié)7.3.1 奉新大小年竹林土壤養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化7.3.2 靖安均年竹林土壤養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化第8章 平衡施肥與毛竹生長(zhǎng)的相關(guān)性研究8.1 平衡施肥對(duì)毛竹出筍成竹的影響8.1.1 施肥對(duì)奉新（大小年竹林）竹林出筍成竹的影響8.1.2 施肥對(duì)銅鼓竹林（均年竹林）出筍成竹的影響8.1.3 施肥對(duì)出筍規(guī)律的影響8.2 平衡施肥對(duì)毛竹平均胸徑的影響8.2.1 施肥對(duì)奉新（大小年竹林）新竹平均胸徑的影響8.2.2 施肥對(duì)靖安（均年竹林）新竹平均胸徑的影響8.3 平衡施肥對(duì)毛竹林生物產(chǎn)量的影響8.3.1 施肥對(duì)奉新（大小年竹林）竹林生物產(chǎn)量的影響8.3.2 施肥對(duì)靖安、銅鼓（均年竹林）毛竹林生物產(chǎn)量的影響8.4 平衡施肥對(duì)春筍品質(zhì)和養(yǎng)分含量的影響8.5 平衡施肥對(duì)毛竹林枯枝落葉量和養(yǎng)分含量的影響8.6 平衡施肥對(duì)毛竹林葉面積指數(shù)的影響8.7 毛竹生長(zhǎng)相關(guān)性研究8.7.1 竹筍生長(zhǎng)相關(guān)性8.7.2 竹筍、竹材產(chǎn)量與Ⅱ度竹的關(guān)系8.7.3 出筍地徑與前三度竹的株數(shù)及平均胸徑的關(guān)系8.8 小結(jié)8.8.1 平衡施肥與大小年竹林生長(zhǎng)8.8.2 平衡施肥與均年竹林生長(zhǎng)8.8.3 竹林結(jié)構(gòu)對(duì)毛竹地上部分生物量的影響第9章 毛竹林平衡施肥配方及經(jīng)濟(jì)效益綜合評(píng)價(jià)研究9.1 平衡施肥毛竹林經(jīng)濟(jì)效益分析9.1.1 奉新大小年竹林施肥經(jīng)濟(jì)效益分析9.1.2 靖安均年竹林施肥經(jīng)濟(jì)效益分析9.1.3 平衡施肥毛竹林持續(xù)效應(yīng)分析9.2 毛竹林生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分平衡經(jīng)營(yíng)措施綜合評(píng)價(jià)9.2.1 可持續(xù)性生態(tài)平衡施肥養(yǎng)分管理最佳配方評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇9.2.2 綜合評(píng)價(jià)方法9.2.3 評(píng)價(jià)結(jié)果9.3 小結(jié)9.3.1 平衡施肥的經(jīng)濟(jì)效益及持續(xù)效應(yīng)9.3.2 毛竹林生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分平衡經(jīng)營(yíng)措施綜合評(píng)價(jià)第10章 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的毛竹林新竹平均胸徑模擬預(yù)測(cè)模型及其效果檢驗(yàn)研究10.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理和實(shí)現(xiàn)10.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理10.1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)10.2 平衡施肥毛竹林新竹平均胸徑預(yù)測(cè)模型的建立10.2.1 網(wǎng)絡(luò)輸入、輸出變量的確定10.2.2 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的確定10.2.3 模擬結(jié)果10.3 討論第11章 基于GIS的奉新、靖安集約經(jīng)營(yíng)毛竹林養(yǎng)分管理信息系統(tǒng)研究11.1 GIS平臺(tái)及基本圖件11.2 圖件矢量化及數(shù)據(jù)處理11.3 竹林養(yǎng)分管理信息系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.3.1 毛竹林平衡施肥養(yǎng)分管理的設(shè)計(jì)思想11.3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)11.3.3 竹林養(yǎng)分管理信息系統(tǒng)子系統(tǒng)11.3.4 竹林養(yǎng)分管理信息系統(tǒng)要素體系11.3.5 竹林養(yǎng)分管理信息系統(tǒng)流程圖11.4 GIS支持下的竹林養(yǎng)分管理信息系統(tǒng)功能與應(yīng)用11.4.1 竹林生長(zhǎng)和養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)和分析11.4.2 竹林養(yǎng)分管理空間數(shù)據(jù)庫(kù)和查詢11.4.3 竹林養(yǎng)分管理生長(zhǎng)預(yù)測(cè)及分析11.4.4 竹林養(yǎng)分管理施肥推薦11.4.5 竹林養(yǎng)分管理可持續(xù)經(jīng)營(yíng)決策11.5 小結(jié)第12章 結(jié)論與討論12.1 毛竹林土壤養(yǎng)分限制因子及竹葉營(yíng)養(yǎng)診斷研究12.2 毛竹林土壤養(yǎng)分空間異質(zhì)性研究12.3 毛竹林土壤肥力動(dòng)態(tài)變化及毛竹生長(zhǎng)的相關(guān)性研究12.4 毛竹林平衡施肥配方及經(jīng)濟(jì)效益綜合評(píng)價(jià)研究12.5 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的毛竹林新竹平均胸徑模擬預(yù)測(cè)模型12.6 奉新毛竹林計(jì)算機(jī)養(yǎng)分管理信息系統(tǒng)研究12.7 毛竹林養(yǎng)分管理可持續(xù)經(jīng)營(yíng)需繼續(xù)研究的問(wèn)題參考文獻(xiàn)附錄1附錄2

章節(jié)摘錄

　　第1章 我國(guó)毛竹林養(yǎng)分管理研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)第1章我國(guó)毛竹林養(yǎng)分管理研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)　　中國(guó)竹類(lèi)資源豐富，竹林總面積近500萬(wàn)hm2，其中毛竹林總面積為300萬(wàn)hm2，毛竹蓄積量52.61億株，約占世界毛竹林總面積的20％?！　∶瘢≒hyllostachys heterocycla cv?pubescens）是我國(guó)竹類(lèi)植物中分布范圍最廣、栽培面積最大、蓄積量最多、經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高的材用和筍用竹種，在我國(guó)林業(yè)生產(chǎn)中占有非常重要的地位。近10年來(lái)，我國(guó)竹林總面積以每年5?1萬(wàn)hm2的速度遞增，其中，毛竹林5年增加7.6萬(wàn)hm2。竹子在人類(lèi)生產(chǎn)和生活中的作用不斷增加，引起世界林業(yè)生產(chǎn)的普遍關(guān)注。竹子不僅提供工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們生活所需的竹材、竹筍和竹副產(chǎn)品原材料，而且具有保持水土、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、美化環(huán)境等作用。在我國(guó)天然林保護(hù)工程實(shí)施后，木材采伐量大幅度減少、供求失衡的背景下，毛竹林在滿足國(guó)家以竹代木、以竹代塑的需求上發(fā)揮著不可替代的重要作用。目前，南方各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的竹業(yè)開(kāi)發(fā)已為解決我國(guó)資源緊缺問(wèn)題提供了廣闊的前景，作為加快綠化、改變林種結(jié)構(gòu)、發(fā)展高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效林業(yè)的重要舉措，毛竹林集約經(jīng)營(yíng)和資源開(kāi)發(fā)已成為林區(qū)農(nóng)民脫貧致富的有效途徑和根本出路?！　?.1毛竹林經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀及問(wèn)題　　從新中國(guó)成立至今，毛竹林經(jīng)營(yíng)整體集約化程度并不高。全國(guó)竹林中，第一類(lèi)集約經(jīng)營(yíng)的竹林僅占15%，第二類(lèi)一般經(jīng)營(yíng)的竹林占25%，第三類(lèi)粗放經(jīng)營(yíng)的竹林占30%，其余為自然或荒蕪狀。全國(guó)毛竹林平均蓄積量1.6t/hm2。目前我國(guó)毛竹生產(chǎn)水平現(xiàn)狀為，全國(guó)平均毛竹林立竹密度為1800株/hm2，大年產(chǎn)新竹450株/hm2，新竹稈重7500～12 000kg/hm2，平均胸徑9?4cm。造成低產(chǎn)的主要原因一方面是經(jīng)營(yíng)粗放，只砍不撫，造成毛竹生長(zhǎng)不良；另一方面是毛竹林地每年要伐竹采筍，竹材、竹筍和枝葉帶走了大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，且殘留的竹蔸和根系腐爛分解慢，所含的養(yǎng)分大多為暫時(shí)不可用狀態(tài)。正是這種“只取不予”的不合理的經(jīng)營(yíng)利用方式，使土壤中養(yǎng)分輸出大于輸入，竹子越砍越小，產(chǎn)量逐代下降，竹林土壤養(yǎng)分含量不同程度地下降，導(dǎo)致地力衰退嚴(yán)重，竹林生產(chǎn)力低下?！　〗陙?lái)，毛竹林的集約經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度和范圍隨著市場(chǎng)竹筍、竹材需求量的增加而迅速提高，與此同時(shí)，集約經(jīng)營(yíng)毛竹林大量消耗養(yǎng)分導(dǎo)致林分生產(chǎn)力下降和地力衰退的現(xiàn)象也逐漸突顯，由此而產(chǎn)生的對(duì)毛竹產(chǎn)區(qū)林業(yè)生產(chǎn)的影響和制約毛竹林持續(xù)經(jīng)營(yíng)的作用不可低估。集約經(jīng)營(yíng)毛竹林地力衰退的原因有很多，主要有：①人工集約經(jīng)營(yíng)毛竹林群落結(jié)構(gòu)過(guò)于單一，清雜、墾復(fù)的純林經(jīng)營(yíng)方式使地表喪失了植被保護(hù)，林地水土流失導(dǎo)致地力下降；②竹林連年整株采伐移出的方式減少了人工竹林生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分總量；③“只取不予”的經(jīng)營(yíng)方式大量消耗竹林養(yǎng)分；④高強(qiáng)度經(jīng)營(yíng)竹林，盲目的施肥活動(dòng)；⑤違背種群結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)，采伐壯年竹的不合理采伐。以上這些問(wèn)題大多是通過(guò)影響竹林生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)而產(chǎn)生的，廣義上講也就是竹林植物營(yíng)養(yǎng)管理問(wèn)題?！　?shí)際上，竹林林地養(yǎng)分管理就是以提高森林生產(chǎn)力為目標(biāo)，以竹林生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學(xué)循環(huán)為基礎(chǔ)的，自然的和以人工輔助措施為主要手段的土壤肥力保障與養(yǎng)分平衡的林地管理措施體系。這一措施體系是制訂各項(xiàng)營(yíng)林措施的基礎(chǔ)，即使是涉及營(yíng)林方針或需要從培育上改進(jìn)的措施，也應(yīng)該以營(yíng)養(yǎng)管理為依據(jù)來(lái)確定。DeBell（1985）在《通過(guò)營(yíng)養(yǎng)管理提高森林生產(chǎn)力》一文中將營(yíng)養(yǎng)管理定義為：“營(yíng)養(yǎng)管理的目標(biāo)就是要巧妙地處理和利用森林營(yíng)養(yǎng)資源以獲得資源生產(chǎn)的最佳水平，它包括制訂和修訂培育措施，以此來(lái)確保森林的養(yǎng)分供應(yīng)得到穩(wěn)定、提高和利用”。并提出“穩(wěn)定養(yǎng)分的中心問(wèn)題與其說(shuō)在于促進(jìn)森林生產(chǎn)力的提高，不如說(shuō)在于防止森林生產(chǎn)力下降”，即養(yǎng)分保持是營(yíng)養(yǎng)管理中一個(gè)非常重要的方面，是林業(yè)決策中一個(gè)值得認(rèn)真思考的問(wèn)題?！　?.2毛竹林施肥及其營(yíng)養(yǎng)管理研究現(xiàn)狀1?2?1毛竹林營(yíng)養(yǎng)管理及施肥歷史沿革國(guó)際上對(duì)林木施肥的研究始于19世紀(jì)末。法國(guó)是最早進(jìn)行林木施肥試驗(yàn)的國(guó)家，德國(guó)在19世紀(jì)中葉最早重視林木對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需要和林地營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán)，發(fā)現(xiàn)從林地收走枯枝落葉，會(huì)導(dǎo)致森林生產(chǎn)力急劇下降，因此開(kāi)始林木施肥試驗(yàn)。1840年Liebig礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)的誕生，促進(jìn)了化肥工業(yè)的發(fā)展和化肥的使用。1930～1960年，北美洲、澳大利亞和日本等地區(qū)及國(guó)家也相繼開(kāi)展林木施肥試驗(yàn)研究。特別是第二次世界大戰(zhàn)后，因世界經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)和發(fā)展，對(duì)木材的需求不斷增加，使得林木施肥成為營(yíng)造速生豐產(chǎn)林的一種必不可少的基礎(chǔ)技術(shù)措施。目前，國(guó)際上對(duì)林木施肥的研究越來(lái)越全面和深入，已從單一方向轉(zhuǎn)向多層次、多功能的綜合研究?！　∶窳质┓始梆B(yǎng)分研究是伴隨著植物營(yíng)養(yǎng)與施肥研究和林地施肥實(shí)踐而發(fā)展起來(lái)的，其研究歷史較短。20世紀(jì)50年代日本曾對(duì)竹林施肥做過(guò)比較系統(tǒng)的研究，確認(rèn)了竹林氮（N）、磷（P）、鉀（K）、硅（Si）四要素施肥的原則。我國(guó)毛竹施肥研究也始于50年代，但施肥面積很小，僅停留在經(jīng)驗(yàn)施肥的試驗(yàn)階段。70年代中期，隨著消費(fèi)市場(chǎng)竹筍需求量的劇增，雷竹等筍用竹林豐產(chǎn)技術(shù)研究開(kāi)始起步。毛竹林施肥研究進(jìn)入初級(jí)階段。至80年代，化肥開(kāi)始廣泛使用于集約經(jīng)營(yíng)毛竹林，毛竹營(yíng)養(yǎng)與施肥研究也進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，國(guó)內(nèi)研究者對(duì)毛竹施肥進(jìn)行了從基礎(chǔ)理論研究到高產(chǎn)施肥技術(shù)的系列探索。90年代是毛竹營(yíng)養(yǎng)與施肥研究的興旺發(fā)展時(shí)期，毛竹施肥進(jìn)入實(shí)用階段，專(zhuān)用肥、復(fù)混肥、微肥和一些先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法被陸續(xù)采用。研究者已開(kāi)始注意到毛竹林經(jīng)營(yíng)的長(zhǎng)久效益、養(yǎng)分平衡和地力維持問(wèn)題，并開(kāi)始針對(duì)竹林養(yǎng)分平衡中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行更深入、細(xì)致的研究。進(jìn)入21世紀(jì)，毛竹林施肥研究開(kāi)始向應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究方向拓展，并為毛竹林集約經(jīng)營(yíng)提供了更廣泛的技術(shù)和理論支撐?！　∶裰饕植加趤喬駞^(qū)的亞熱帶地區(qū)，尤其是在中國(guó)南方有廣泛分布和培育、利用的歷史。因此，從世界范圍來(lái)看，在此領(lǐng)域我國(guó)毛竹的研究和管理水平可代表世界先進(jìn)水平。日本是亞洲研究毛竹林營(yíng)養(yǎng)及施肥最早的國(guó)家，其集約經(jīng)營(yíng)水平也很高。但自20世紀(jì)50年代以來(lái)，日本竹林面積日益減少，其經(jīng)營(yíng)目的也相繼改變，對(duì)毛竹林營(yíng)養(yǎng)及施肥的研究也日趨減少?！　?.2.2毛竹林營(yíng)養(yǎng)與施肥研究進(jìn)展　　（1） 基礎(chǔ)理論研究　　毛竹生長(zhǎng)必需的十幾種化學(xué)元素是：碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、鉀（K）、磷（P）、硅（Si）、硫（S）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、鐵（Fe）、錳（Mn）、銅（Cu）、鈷（Co）、鋅（Zn）、鉬（Mo）和硼（B）等。在這些元素中C、H、O從空氣和水中獲得，其他元素主要從土壤中吸收。毛竹對(duì)N的需要量比較多，但毛竹適生區(qū)的亞熱帶土壤中氮的含量普遍較低。毛竹對(duì)P的需要量雖然比N少，但土壤供給量也極其有限，由于強(qiáng)烈的脫硅富鋁化作用，南方紅壤中P、Ca、Mg等營(yíng)養(yǎng)元素遭到強(qiáng)烈淋溶。K通常在花崗巖類(lèi)母質(zhì)的土壤中含量相對(duì)豐富，但由紅砂巖、第四紀(jì)紅土等母質(zhì)發(fā)育的土壤普遍存在缺K現(xiàn)象。傳統(tǒng)施肥一般都是以N、P、K肥為主。因而在過(guò)去的幾十年中，大多數(shù)學(xué)者對(duì)毛竹施肥的研究大部分集中在N、P、K三要素上，有關(guān)微量元素的研究報(bào)道較少。　　黃伯惠（1983）、裘福庚等（1986）、陳友地（1986）、劉耀榮等（1985）曾對(duì)毛竹所需礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行了測(cè)定分析。黃伯惠（1983）對(duì)毛竹礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素變化動(dòng)態(tài)的研究結(jié)果表明，毛竹體內(nèi)各部位積累的礦質(zhì)元素量因部位不同而異，竹葉中積累的含量最高，竹鞭次之，竹稈最低，但K、Ca、Mn含量竹稈中大于竹鞭。裘福庚（1979）對(duì)毛竹P的吸收動(dòng)態(tài)研究表明，竹腔內(nèi)壁具有吸收營(yíng)養(yǎng)元素的功能，這為養(yǎng)分的快速有效補(bǔ)充提供了新途徑。胡炳堂等（1990；1994）研究了毛竹土壤有效Si及毛竹葉和其他器官Si的分布。張獻(xiàn)義等（1995）采用定位法研究了毛竹林養(yǎng)分動(dòng)態(tài)與產(chǎn)量的關(guān)系，從而為營(yíng)養(yǎng)診斷和合理施肥提供了理論基礎(chǔ)和依據(jù)。　　土壤肥力狀況也是毛竹林合理施肥、集約經(jīng)營(yíng)的重要依據(jù)。徐秋芳等（2000b）研究了毛竹林土壤養(yǎng)分的動(dòng)態(tài)變化，為不同生產(chǎn)力水平、不同經(jīng)營(yíng)時(shí)期的毛竹林合理施肥提供了指導(dǎo)意見(jiàn)。樓一平等（1997）對(duì)毛竹純林不同經(jīng)營(yíng)時(shí)期的林地土壤肥力變化進(jìn)行了調(diào)查分析。徐秋芳（2000a）對(duì)低產(chǎn)毛竹林地土壤理化性質(zhì)做了分析比較，得出毛竹低產(chǎn)的主要原因是土壤養(yǎng)分總儲(chǔ)量低，N多P少，尤其是20～40cm土層有效P嚴(yán)重缺乏。陳金林等（1996）通過(guò)進(jìn)行毛竹林施肥試驗(yàn)，建立了毛竹林總產(chǎn)值與夏季土壤有效養(yǎng)分之間的多元回歸方程，并提出了豐產(chǎn)毛竹林的土壤養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，從而指明了毛竹林合理施肥的方向和目標(biāo)。陳乾富（1999）研究了毛竹林不同經(jīng)營(yíng)措施對(duì)林地土壤肥力的影響，建議竹林應(yīng)提倡集約經(jīng)營(yíng)管理?！　「淀愫头矫翳ぃ?989）、朱萬(wàn)澤（1990）、曹群根等（1997）分別開(kāi)展了竹林養(yǎng)分循環(huán)研究和毛竹林凋落物分解機(jī)制研究，了解了毛竹林各元素的遷移率?！　☆櫺∑胶蛥菚喳悾?994）在竹種根際聯(lián)合固N(yùn)研究方面取得成效，證實(shí)毛竹作為禾本科植物，也同樣具有根際聯(lián)合固N(yùn)作用，為利用生物固N(yùn)，最終解決竹類(lèi)植物的N素供應(yīng)帶來(lái)了希望?！　≈芊技儯?998）也對(duì)毛竹體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素的含量做了研究，提出了根據(jù)元素各自的含量大小及采伐量的大小確定合理施肥的經(jīng)營(yíng)思想?！　≈耦?lèi)綜合利用課題組（1991）對(duì)竹稈和竹葉中的微量元素的研究結(jié)果為，毛竹的竹稈中含有23種微量元素，竹葉中含有20種微量元素?！　≈苷紫椋?991）對(duì)竹稈和竹葉中的微量元素的研究，結(jié)果為毛竹的竹稈中含有23種微量元素，竹葉中含有20種微量元素?！　hanmugharel（1997）研究了竹子生長(zhǎng)過(guò)程中不同年齡期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的平衡和轉(zhuǎn)換關(guān)系，結(jié)果為毛竹年?duì)I養(yǎng)物質(zhì)積累和富集速率隨著竹齡的增加而提高，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累和富集速率大小順序?yàn)镵＞N＞Mg＞Ca＞P?！　≡谥窆S營(yíng)養(yǎng)方面，胡宗超（1996）、胡春水等（1998）研究了毛竹不同筍齡營(yíng)養(yǎng)成分的變化及毛竹冬筍的筍體營(yíng)養(yǎng)元素成分的含量?！　∪~耿平等（2011）利用靜態(tài)箱?氣相色譜法研究了集約經(jīng)營(yíng)對(duì)毛竹林土壤呼吸速率的影響。楊清培等（2011）根據(jù)島嶼生物地理學(xué)理論及其物種?面積關(guān)系構(gòu)建數(shù)學(xué)生態(tài)模型，研究了集約經(jīng)營(yíng)對(duì)毛竹林物種多樣性的影響。劉廣路（2011）以毛竹純林、竹闊混交林和竹針混交林為對(duì)象，對(duì)其土壤理化性質(zhì)及土壤酶活性特征進(jìn)行了研究。徐秋芳等（2009）研究了不同綠肥對(duì)毛竹林土壤微生物特性的影響。高志勤（2009）選擇毛竹材用林和筍用林開(kāi)展了毛竹林土壤水分物理性質(zhì)研究。周?chē)?guó)模等（2006）研究了毛竹林集約經(jīng)營(yíng)過(guò)程中土壤活性有機(jī)碳庫(kù)的演變，發(fā)現(xiàn)集約經(jīng)營(yíng)并未改變土壤各類(lèi)碳含量的剖面特征，但集約經(jīng)營(yíng)會(huì)導(dǎo)致土壤碳的大量損失，并使土壤生物學(xué)性質(zhì)明顯下降。徐秋芳等（2003）研究了集約經(jīng)營(yíng)和粗放經(jīng)營(yíng)下，毛竹林土壤活性有機(jī)碳庫(kù)的差異。　　總之，毛竹施肥的基礎(chǔ)理論研究在很大程度上為科學(xué)合理施肥提供了理論基礎(chǔ)，使林業(yè)工作者在充分了解毛竹營(yíng)養(yǎng)、生理特性的基礎(chǔ)上，在符合森林養(yǎng)分循環(huán)規(guī)律的前提下，制定出經(jīng)濟(jì)、合理的施肥方法和制度。　?。?）毛竹施肥技術(shù)研究　　毛竹施肥方法是否得當(dāng)，對(duì)指導(dǎo)林業(yè)生產(chǎn)上的合理施肥和肥效的發(fā)揮有重要意義。石全太（1987）、陳植譽(yù)（1991）、夏小英等（1993）、彭九生等（2005）均研究并證實(shí)了毛竹增產(chǎn)劑及毛竹伐樁內(nèi)施肥的優(yōu)越性。華均健和金曉平（1989）、裘福庚等（1986）報(bào)道了飛機(jī)噴施和示蹤原子法研究的初步結(jié)果。目前，對(duì)毛竹施肥次數(shù)的研究較多，多數(shù)研究者傾向于材用林可分春、秋兩季施肥，筍用林則應(yīng)采取3次或4次施肥，何元蓀等（1998）、何均潮（1992）、傅懋毅等（1988）做了此方面的研究。　　……

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