[00146550]北方主要类型防护林衰退机制及可持续经营技术

①课题来源与背景；该课题为中国科学院知识创新工程重要方向项目：“典型人工用材林与防护林衰退机理及可持续经营研究” （KZCX3-SW-418）第二课题：“北方主要类型防护林衰退机制及可持续经营研究”（ KZCX3-SW-418-02）。②技术原理及性能指标；2.1 沙地樟子松人工林区与天然林原产区主要生态气象因子差异显著，尤其是水、热两大因子；沙地樟子松人工林的衰退，在一定程度上是由于该树种在人工林区生态、生物适宜性差导致的一种生命周期缩短、成熟期提前的“早衰”现象。2.2 沙地樟子松人工林受到严重水分胁迫，致使树木光合特性随胁迫程度加重而改变；同时地下水位下降至难以被树木吸收利用的程度，土壤水分有效性差，导致水分严重亏缺是该林种衰退的水分机制。2.3树木叶片的N、P、K、Mg养分再吸收效率和土壤中P的含量随年龄增加而降低的趋势表明，樟子松对贫瘠养分生境适应能力随年龄增加而下降；樟子松高生长期土壤N有效性最差是影响樟子松正常生长的最关键因素之一，这是该林种衰退的养分机制。2.4高温和干旱是外生菌根菌生存、生长的主要障碍因子，当温度高于37℃干旱胁迫超过-1.35 MPa，多数外生菌根菌不能生长，有些表现出永久性死亡；而实际沙地表层土壤的水、温条件在生长季多数时间内不能满足外生菌根菌生存、生长的需要，使樟子松赖以生存的外生菌根菌不能存活，严重阻碍了人工林内幼苗根系形成，是该林种衰退的天然更新障碍机制。2.5根据沙地樟子松人工林生态系统的具体特征提出了经营管理的“三元论”措施与对策。③技术的创造性与先进性；综合提出沙地樟子松人工林衰退原因：生态适应性差、水分胁迫、养分、微生物受阻；应用大地比阻抗测量仪对沙地樟子松人工林土壤水分、地下水位定量长期监测，发现了地下水位严重下降是水分胁迫，进而导致树木生长衰弱的最重要原因之一；首次明确了由于干旱和干扰胁迫，樟子松高生长期土壤N有效性低、供给能力差，是影响樟子松正常生长的关键因素。④技术的成熟程度，适用范围和安全性；该技术基本成熟，适应于我国“三北”地区以樟子松为主的人工林区，提出具有创新性的沙地樟子松人工林生态可持续经营对策，对于指导北方风沙区植被恢复，防治植被衰退具有重大的生态、社会和经济效益。⑤应用情况及存在的问题；目前已进行了大面积推广应用，还没有对应用效果进行评价，应进行效果评价并进一步大面积推广。⑥历年获奖情况。无