我做的就是巨桉人工林土壤微生物动态变化研究。
随着按树人工林的发展，也产生了一系列问题.如:生物多样性降低，
人工林林下植被稀少，林分抵御不良环境与病虫害的能力下降，人工林地力衰退和
林地生产力下降等问题e 90年代以来为了维持林地持续的生产力，提出了提高立地
生产力与维持人工林生态系统的稳定性，以及保持森林健康和维护持续立地生产力
的问题，这些问题已成为全球林学界关注的焦点〔Kimmins,1990;盛炜彤，1992,
1997)。
1.1.2按树发展中的生态问题
尽管 按 树 具有许多优点受到普遍欢迎，按树人工林存在的生态问题也是非常突
出的。按树人工林和其他人工林一样具有普遍性的弱点，也同时具有它自身的特点。
1.1.2.1地力衰退
关于 地 力 衰退的概念，国内外学者使用了一些不同术语，如“第二代效应”
(second rotation efect),“生产力下降”(productivity decline),“立地退化”(site deterioration),“地力衰退”(sitede cline)，“土壤退化”(soilde gradation)，“立地生产力衰退”(sitep roductivityd ecline), 森 林土壤肥力衰退”(forestso ilfe rtilityd ecline)等，在这些术语中，意义上互有包容，但各有侧重(楼一平等，1998)。马祥庆认为地力衰退主要是林地生产力下降，它与林地肥力下降密切相关，至少包含林地生产力下降和肥力下降，仅是土壤退化的一种形式(马祥庆等，1997)。崔国发认为人工林地力衰退实质上就是在人工林培育过程中，人类生产活动影响或改变了成土过程的方向和土壤熟化过程，从而破坏了土壤的生态性质，导致林木对土壤生态的需求与发生变化的土壤生态性质之间产生差异，其表现就是人工林的土壤肥力下
降，林分生产力降低(崔国发，1996).
人工 林 地 力衰退是一个普遍现象，从19世纪就已被重视。据报道，林地地力
衰退可用气候波动、专性营养亏缺、杂草竞争、收获时严重的立地干扰或不适地适
树来反映，及通过在短期内重复火烧将丧失枯落层，枯落物被移走，过分放牧等三
个因素解释下降的原因(盛炜彤，1995)0按树作为大面积引种树种也不例外，但
是最近对按树的研究表明，树种吸收养分的能力、数量、种类的不同导致林地地力
下降。Ewers报道，相邻的按树人工林地与合欢树(Albizzia)群落土壤C/N比，越
接近按树群落，其C/N比值越大(Ewerse ta l.,19 96) 。李昆等研究表明，以按树为
乔木层的混交林群落，土壤含水量从1-12月都低于裸地对照相应层次的含水量(李
昆等，1995). Dye等人的研究工作表明，在地表不补给水分的条件下，按树吸收
地下水供其生长发育，按树极强的吸水力使林地土壤水分亏缺(Dye,19 96)。 在杨
曾奖等的研究中(杨曾奖等，1985)，生长9年的按树纯林与按树本地树种混交林
地土壤有机质，土壤N, P, K和水含量比较表明，土壤水分变化不明显，纯林地
养分增长量很小，而混交林较高，但除去施肥因素和按树与本地树种混交的因素，
按树纯林地养分含量几乎不增长，甚至还有下降趋势。另外，按树人工林群落的枯
落物因含有按油，是一种很好的燃料，常被当地群众收集，而使枯落物中的养分不
能回到土壤中。据研究(彭少麟等，1995), 1-8年树龄的按树枯落物产量可达
0.4-6.5t-ha- -a- ，含有的N、P,K 营养元素分别是62.3-75.6,4 .1-4.3,
27.9-30.60kg-ha ，对土壤来说这是一个很大的损失，即使在枯落物不被清扫的情况
下，有的学者也认为，按叶油中有些物质会不同程度抑制和阻碍微生物分解枯落物
成植物可用养分，影响林地养分循环(盛炜彤，1995)。因此，“枯落物为群落中植
物可用养分”这一环节受阻，是按树林地地力衰退的一个原因，而且短轮伐期所移
走养分没有补充也是一个重要原因。
1.1.2.2生物多样性下降
单一 栽 培 的树种通常都造成生物多样性减少，按树尤其是这样。首先大面积的
按树人工林取代了其它各种生态系统，使生态系统的类型减少和物种多样性减少。
在按树人工群落内，生物多样性往往比其它树种的人工群落低，即使是其混交人工
林生物群落也比其它树种混交林或纯林低。国内外这方面的例子很多(Poore et
a1.,1995)o 按树人工林群落，地面草本类、灌木种类很少，被认为是“空中绿化”，
和云南松、马尾松等人工林群落多层次、多灌木种类的复杂群落相比，形成鲜明的
对照(盛炜彤，1995;彭少麟等，1995)。对云南滇中地区GO年代同期营造的封育
人工按树林和云南松人工林作比较，人工按树林群落中物种的数量远远少于云南松
群落物种数量，乔木层为按树一个种，灌木和草本类在群落内零星分布，并不形成
层片(王震洪，1992)。即使是在水热条件极好的热带，栽植按树和栽植本地植物
种在以后的群落演替过程中，物种多样性也具有明显的差异。彭少麟等比较了广东
省电白县的两种封山育林的植物群落后发现，以当地植物为建群种和优势种的混交
林群落，两种群落的生物多样性差异是明显的，以本地植物为造林树种形成的群落，
经过20多年的演替，种类数量已接近或达到地带性顶极群落的植物种类和数量(王
震洪，1992;彭少麟等，1995)。因此，按树人工林纯林被称为“绿色的沙漠”，“没
有生物多样性的绿色沙漠”(王震洪等，1998; Edgard,1999)。
按树 人 工 林，不管是纯林还是混交林，其林内动物都比其它林型少。广东电白
混交林、纯按树林和光板地的观察结果是:按树林林下地面植物极少，草本及灌木
只散步于零星的低洼地;由于植物种类单调，昆虫的发展受到很大限制，按树林的
昆虫仅比光板地略多一些;一些天然昆虫，如蝗螂、虎甲、寄蝇、蛛蜂等在混交林
中很普遍，但在按树林和光板地却难以找到。按树林生物类群的显著特点是白蚁种
类少，但种群数量大;叶蝉的个体数量仅次于白蚁而位居第二。因此，按树林中生
物链显得很简单(谢映书，1984)。由于林中植物单纯，昆虫数量和种类都很少，
所以，相应地，脊椎动物的种类和数量也不多(陈茂乾，1984)0廖崇惠的研究表明，
小良裸地的土壤动物主要为线虫和翘翅目昆虫幼虫，多样性指数为0.99，总生物量
为0.33g/kg;按树林土壤动物主要有蛆妇、线虫和等翅目昆虫，多样性指数为1.29,
总生物量为1.57g/kg;而混交林土壤动物主要有蛆月、同翅目和鳞翅目昆虫幼虫，
多样性指数为1.80，总生物量为18.Og/kg。相比之下，纯按树林的生物多样性比混
交林要低得多(廖崇惠，1990)。
微生 物 在 土壤中的数量、分布与活动情况，反映了土壤肥力的大小，对林木生
长发育起着重要的作用。不管是在纯林中还是在按树与其它树种混交的人工生态系
统中，土壤微生物在种类和数量上都相对较少。杨风等人对广东花都镇4-5龄人工
林的林下土壤进行微生物区系分析，结果发现，按树与马占相思混交林 马占相思
纯林 大叶相思纯林 按树与大叶相思混交林 按树纯林(杨风等，1996;潘超美，
1998)。现有研究表明，土壤微生物数量和土壤酶之间有一定相关性，土壤微生物
数量多的，土壤酶活性也高。按树林下土壤中的酶活性(包括纤维素酶、转化酶、
脉酶、蛋白酶、磷酸酶)也比其它林种的低(薛力等，2003)。土壤微生物的呼吸
量和呼吸强度反映了土壤微生物的活动强度，可以作为微生物功能过程的一个指
标。毫无例外，土壤微生物的呼吸总活性也是按树林的比其它的低，比马占相思纯
林的低一半以上(潘超美等，1998)。
由此 可 见 ，按树人工林的生物多样性，包括植物多样性、动物多样性、微生物
多样性都比天然林、人工混交林及其它树种纯林低。
1.1.2.3群落结构简单化
在按 树 群 落中，群落结构简单。刘瑞华等报道，在人类活动频繁的按树林群落
类型中，群落垂直结构就只有乔木层一个层，封育得好的类型，存在着乔灌草三个
层次，但灌木和草本植物覆盖度很低(刘瑞华，1991)。余作岳等比较华南地区同
期营造的按树林和本地地带性植被优势树种混交林后发现，3040年的群落演替，
乔木层就可形成多个层片的多优群落。林内的灌木，草类层除在栽植的早期比较单
调外，后期已经和本地地带性植被顶极群落的空间结构相似，而同期营造的弯隆按
林，基本上还属于纯林性质(余作岳等，1995)。由于群落结构简单，多层次拦截
雨滴溅蚀能力减弱，树冠截流降雨减少，‘林间降雨增强，林地面蚀较严重(王礼先
等，1990)。林地面蚀严重使林地表面枯落物不易积累，林地表土及养分被流失，
林地地力变差，不利于浅根性的草本、小灌木生长，而大乔木按树可以从深层吸收
水分、养分而影响很小，因而，阻止了群落复杂化的进程。周国逸等通过对广东小
良水土保持试验站三种林地，即混交林、按树林、裸地的地表侵蚀研究得出，按树
林群落控制林地面蚀能力不显著(周国逸等，1995)。祁述雄等通过对云南中部地
区的云南松林和按树林人工群落地表的侵蚀类型比较，前者地表完全被草本、灌木
所覆盖，看不到沟蚀、面蚀等水土流失现象，而后者却相当普遍(祁述雄等，1989)。

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