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文檔簡介
1、馬尾松人工林是我國南方面積較大的人工林之一,馬尾松人工林的生產(chǎn)力、抵抗力及生態(tài)狀況等林分質(zhì)量問題已經(jīng)成為人工林經(jīng)營者關(guān)注焦點(diǎn)。特別是人工純林連栽導(dǎo)致土壤退化、病蟲害嚴(yán)重等問題日顯突出,影響了馬尾松工人林健康經(jīng)營。本文以湖南衡山縣紫金山林場馬尾松人工林作為研究對象,開展了馬尾松人工林土壤健康生物學(xué)評價(jià)與林分健康評價(jià),人工林主要病害監(jiān)測,土壤健康生物調(diào)控,主要蟲害生物控制及林下植被生態(tài)功恢復(fù)模式等研究,研究結(jié)果有助于馬尾松人工林健康可持續(xù)經(jīng)
2、營。研究的主要結(jié)果如下:
(1)馬尾松人工林土壤健康生物學(xué)評價(jià)。應(yīng)用多元統(tǒng)計(jì)分析法,建立適于評價(jià)土壤健康的生物學(xué)指標(biāo)體系,第一主成分Y1主要反映的是細(xì)菌、真菌、微生物總量、固氮菌、解磷菌、解鉀磷、脫氫酶、脲酶、微生物生物量C、微生物生物量N、基礎(chǔ)呼吸、基質(zhì)誘導(dǎo)呼吸、有機(jī)質(zhì)、速效N以及速效P等微生物活性指標(biāo)的綜合變量,其所占總量為75.815%。在評價(jià)土壤健康時(shí)具有十分重要的作用。運(yùn)用土壤綜合肥力指標(biāo)值(IFI)作為最終評價(jià)
3、土壤健康的標(biāo)準(zhǔn),其結(jié)果為試驗(yàn)區(qū)馬尾松人工林的土壤質(zhì)量總體狀況欠佳。
(2)馬尾松人工林林分活力與健康評價(jià)。采用復(fù)合結(jié)構(gòu)功能指標(biāo)法,選用馬尾松種群活力、植被群落生態(tài)健康和林分抵抗活力3個(gè)功能結(jié)構(gòu)層及下屬的14個(gè)因子指標(biāo)層,構(gòu)建了馬尾松人工林林分活力與健康評價(jià)指標(biāo)體系;運(yùn)用評價(jià)模型對試驗(yàn)區(qū)15個(gè)小班樣地的馬尾松人工林總體林分活力與健康狀況進(jìn)行評價(jià),評價(jià)結(jié)果是林分均處于亞健康狀態(tài);采用因子主成分分析方法,對各指標(biāo)層因子數(shù)據(jù)分析得
4、出:病蟲害指數(shù)、植物多樣性指數(shù)、物種豐富度和林分易燃度指數(shù)是馬尾松人工林林分活力與健康關(guān)鍵因子。
(3)馬尾松人工林主要病害高光譜遙感監(jiān)測。以不同健康狀況的南方馬尾松人工林為研究對象,實(shí)地調(diào)查馬尾松赤枯病病情,測定其相應(yīng)冠層的光譜反射率和葉綠素含量,結(jié)果表明:馬尾松冠層微分光譜相比其原始光譜均更能有效地反應(yīng)其病情和葉綠素含量變化,且從紅光過渡到近紅外區(qū)域的“紅邊”是描述林木健康狀況的重要指示波段。當(dāng)林木受病害脅迫時(shí),隨著病
5、情的加重其葉綠素含量逐漸降低,從而造成在紅光區(qū)域由于葉綠素強(qiáng)吸收而形成的“紅谷”隨著病情的加重逐漸消失;同時(shí),紅邊位置隨病情的加重而依次發(fā)生“藍(lán)移”,紅邊斜率逐漸減小。紅邊特征參數(shù)對馬尾松病情和葉綠素含量變化具有較好的指示作用,以其建立的多元逐步回歸模型預(yù)測精度較高,可作為優(yōu)選的一種模型。
(4)馬尾松人工林土壤健康生物調(diào)控。從松樹外生菌根菌子實(shí)體粘蓋牛肝菌屬和彩色豆馬勃屬分離到2株真菌(編號(hào)為cpy-2和cpy-4),從
6、松樹根際土壤中分離到1株菌溶磷能力達(dá)65.14 mg/L的高效溶磷菌株黃褐假單胞菌(編號(hào)為yL14),研究發(fā)現(xiàn)這3株菌及硅酸鹽細(xì)菌菌株K50各菌株間無生物拮抗關(guān)系。各菌株發(fā)酵液混合后,能明顯發(fā)揮協(xié)同作用。將液體培養(yǎng)的菌株發(fā)酵液按體積1:1:1:1混合后,吸附于滅菌的(泥炭:膨潤土:玉米粉=3:2:2)混合的載體上,按菌劑:載體為1:10為最佳比例進(jìn)行吸附處理,制作成固體復(fù)合菌劑。菌劑質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到了農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T798-2004的
7、標(biāo)準(zhǔn)。將復(fù)合微生物菌劑與化學(xué)肥料不同比例對馬尾松幼苗進(jìn)行配施,結(jié)果表明:微生物菌劑40%+化學(xué)肥料60%配施是促進(jìn)馬尾松生長以及改善根際土壤微生態(tài)的最佳組合模式。苗高增幅77.6%,地徑增幅38.7%,生物量增幅158.1%。使馬尾松苗根際微生物數(shù)量提高了79.3%,土壤有機(jī)質(zhì)提高了43.3%,土壤速效氮提高了21.42%,土壤速效磷提高了121.83%,土壤速效鉀提高了48.38%。
(5)馬尾松人工林主要蟲害生物控制。
8、用博落回、柚子皮和垂序商陸提取物通過對松梢螟幼蟲的非選擇拒食作用、生長抑制作用及觸殺作用的測定結(jié)果表明:3種植物提取物在濃度100 g·L-1。時(shí)對松梢螟幼蟲的生物活性效果較好。3種植物提取物處理比例1:1:1復(fù)配表現(xiàn)出一定的增效效果,共毒系數(shù)為127.67;3種提取物復(fù)配后聯(lián)合毒力作用的增效最佳植物組合及處理濃度是:柚子皮與垂序商陸提取物,處理比例為1:3,共毒系數(shù)為170.02;其次為博落回、柚子皮和垂序商陸提取物三者處理比例1:1
9、:1,共毒系數(shù)為127.67。通過對3種植物復(fù)配液的增效劑、溶劑和乳化劑的篩選及室內(nèi)防治效果和林間防治效果的測定,確定植物源復(fù)配乳劑的配方為S2:3種植物提取物體積比1:1:1占總體積的30%;增效劑松節(jié)油占總體積的5%;溶劑二甲基亞砜占總體積的55%;乳化劑司班-20占總體積的10%。
(6)馬尾松人工林林下植被生態(tài)功能恢復(fù)模式。經(jīng)調(diào)查得出,湖南省衡山縣紫金山國有林場不同林齡階段馬尾松人工林群落內(nèi)有植物108種,隸屬56
10、科91屬。在中幼林馬尾松人工林林下建立了4種植被恢復(fù)模式,分別是林肥、林藥、林草和林農(nóng)模式。以林農(nóng)模式土壤中的細(xì)菌增加量最多,達(dá)到525.39×104cfu/g,其后依次為:林藥模式>林肥(大葉胡枝子)模式>林草模式>林肥(紫穗槐)模式。土壤放線菌類群數(shù)量增加最大的為:林肥(大葉胡枝子)達(dá)13.44×104cfu/g,依次為林肥(紫穗槐)模式>林藥模式>林農(nóng)模式>林草模式。兩種林肥模式均顯著增加土壤中全氮與堿解氮的含量,增加量分別達(dá)到了
11、0.67g/kg、0.65g/kg和32.09mg/kg、25.1mg/kg;林藥模式、林農(nóng)模式和林草模式對土壤全氮的含量幾乎沒有影響。4種林下植被恢復(fù)模式均增加了土壤中全鉀含量,增加量最大的為林藥模式,增加量為0.36g/kg,兩種林肥模式對土壤全鉀含量的影響差別不大,增加量分別為0.27g/kg和0.28g/kg,林草模式下的土壤全鉀增加量最少,為0.08g/kg。不同的林下植被恢復(fù)模式對松樹的促生長效果較為明顯,與對照樣地相比,林
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