森林土壤學科發展概述

吳波

(黑龍江省齊齊哈爾市園林管理處，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

森林土壤學是介于土壤學與林學之間的一門交叉學科，是用土壤科學的先進知識和手段去解決林業生產中各種有關生產問題的一門應用技術科學[1]。近年來，我國倡導綠色生態，在解決營造林實際生產問題上，森林土壤學科的重要性越來越受到廣發關注。

1 在國際上的發展歷程

有關北美森林土壤學的零星報道可追溯到20世紀初。前10年的研究主要以森林地塊為主，比較成功的是對森林殘落物層的研究，基本是關于其數量和組成的探討，這些研究雖然現在看來頗為簡單，但在初期研究階段為今后森林土壤有機質的研究指明了方向，并積累了許多相關資料；

30年代開始，較多的研究是關于森林土壤性質及其與林木相互關系的探討，與林業生產相關的問題也有涉及，例如森林的更新與土壤的相互關系、火災給森林土壤帶來的影響等；

40年代的研究開始傾向于森林立地條件，并延續20年代對森林殘落物層的相關問題開展后續研究，其他方面還包括森林土壤剖面形態、菌根、施肥等；

50年代開始，關于森林與土壤之間的相互關系、林木營養兩方面發表的成果較多，美國還于1958年召開了首屆北美森林土壤學術會議，自此，北美森林土壤學成為土壤學的一門分支學科，并在學術界中已成長壯大；

60年代較多的工作屬于森林與土壤的相互關系，有關于立地條件、營林措施、苗圃土壤污染等問題對森林土壤的影響也有研究報道，說明隨著生產和科研的發展，森林土壤化學和物理方面這種基礎理論的研究得到了更加關注；

70年代開始，研究人員開始注重森林與人類之間的關系，例如森林對人類生產生活環境帶來的作用和造成的影響，著重從基本理論方面去探討有關森林土壤的問題，還有綜合性的分析，例如太陽輻射、海拔、土壤類型、土壤溫濕度等方面是如何綜合作用于土壤的，并根據各種條件作用選定適宜的營林措施。側重于解決實際生產問題，促進林木速生豐產，如經濟合理施肥、采伐方式、水土保持等；

80年代是世界各國森林土壤科學的豐收年代，約有49個國家有森林土壤論文發表，論述臭氧、酸雨、重金屬等引起的森林土壤污染問題；

90年代以前森林土壤國際會議只北美一家，國內森林土壤工作者經過3年多的努力，終于爭取來國際土壤學會(ISSS)的森林土壤組第一屆森林土壤學術討論組會議，會議除在哈爾濱市外，還在帶嶺實驗林業局和朗鄉林業局召開。[2,3]

2 在國內的發展歷程

1958年黑龍江省土壤學會成立，同時成立了森林土壤學組。黑龍江省森林土壤學術會議于1963年在哈爾濱市召開，由于是森林土壤學科在中國的第一次會議，共征得論文近百篇。1964年在沈陽市召開了“第一次全國森林土壤學術討論會”， 中國土壤學會在會后成立森林土壤組，從此，森林土壤學這個中間學科進入了中國土壤學和中國林學的歷史。

1979年國務院決定開展全國第二次土壤普查，由此進行了為期15年繁忙的林區土壤普查工作。林業部和全國土壤普查辦公室商議后，決定委托東北林業大學舉辦“全國林業土壤普查技術骨干培訓班”，該培訓班于1980年暑假期間在哈爾濱市校本部舉辦，除西藏外，全國各省份都來了工程師。森林土壤學科已經走出了象牙塔，進入了林業生產之中。

隨著第二次全國土壤普查在各地開展，一些原始林區也開始進行從未進行過的土壤調查和土壤繪圖工作，因此迫切需要一個較好的森林土壤分類系統作為辨土、認土的依據。有必要召開一次森林土壤分類學術交流會議，該會議于1984年8月23-27日在小興安嶺的帶嶺林業局召開。會議形成并獲得代表們認可了《中國森林土壤分類系統》，這個分類系統整合了傳統的歐洲土壤發生分類學派和后起之秀美國的土壤系統分類學派，是土壤分類的一個創舉，也是森林土壤發展壯大的一個標志。

中國森林土壤學從20世紀50年代中期至90年代的40多年間，從無到有，從建立、發展、繁榮，至80年代與國際接軌，第一屆國際森林土壤學術會議于1990年在中國哈爾濱舉辦，對于國際森林土壤學界也產生了重大的影響[2]。

3 研究利用存在的主要問題

在美國中北部北緯45°地區，歐洲落葉松約15年可以成材，而在我國同一緯度林區，針葉樹人工林成材則約需40年；國外現對各類宜林地更新后做出林木生長預測預報，注重科學施肥，并著重研究施肥對環境的污染問題，而我們盲目施肥，不僅污染了土壤，更有造成苗木減產現象；國外注意保護林下枯落物層，并注意到它對環境的凈化作用，而我們常加以掠奪或破壞，居民點附近的林分，常因此表現出土壤性質惡化、林木生長不良的狀況。因此，盡管國家大量投資營林，反而出現森林面積縮小，覆被率降低，森林資源枯竭的情況[4]。

4 未來發展趨勢

4.1 建立土壤質量評價體系、揭示人工林土壤質量退化機理

我國立地分類研究早在20世紀50年代開始，通過學習原蘇聯土壤地理學的理論，并結合一系列的綜合考察，流域規劃和荒地調查等實踐，研究人員開始著手建立適用于我國的分類系統。土壤分類系統的完善程度反映著人們對于土壤的認識程度，完善的森林土壤分類系統能為今后的土壤調查、林業區劃、林業用地與改土、造林等提供科學的基礎資料，《中國森林土壤分類系統》是1984年召開的中國森林土壤分類會議上，中國土壤學會、中國林學會森林土壤分組會議的一個重要成果。但因我國自然區域跨度較大、地勢復雜，所以該分類系統僅為全國土壤分類的一部分，關于我國不良立地條件區域(這里通常指的是干旱、半干旱、鹽堿化、荒漠化地區等)的立地類型劃分、評價及適地、適樹、適灌的研究工作報道仍然很少，這必然將嚴重地影響到我們對不良立地條件區域森林土壤的開發和利用，影響到為這些地區的適地、適樹、適灌提供有科學依據的應用技術。

在天然林林分逐漸減少，人工林相應增加的現狀下，人工林土壤質量退化問題愈加明顯，威脅著人類對森林土壤資源的持續利用，人工林地力退化，指人工林培育過程中，林地土壤肥力下降，林分生長量降低、生態環境惡化的現象，將成為對森林生長造成嚴重影響而又最熱門的研究課題。[5]

我國在人工林土壤質量退化評價體系方面還沒有完備的標準，森林土壤學科今后一段時間的工作重點在于明確導致我國人工林土壤質量退化的根本原因，找出合理治理模式及技術措施，制定我國森林土壤質量退化評價指標，建立完善的分級標準、構建多形態評價系統、監測系統和預警系統。

4.2 森林土壤生態定位研究工作

森林土壤的定位研究不同于農業土壤，由于樹木的生長周期較長，若要系統地研究輪伐期森林土壤生態的動態變化，需要根據該地區具體的氣候條件、水文情況、地形特征、地質構成、土壤條件以及樹種的生物學特性詳盡的開展森林土壤生態定位研究，力求揭示在每年的生長季節，隨著林木的生長，土壤水分、養分含量(包括無機養分和有機養分)、土壤生物學活性、土壤微生物區系及其屬種變化，這些變化又是如何對下一生長季的林木生長量產生影響的。

我國幅員遼闊，氣候、地形、地質均有明顯差異，生態定位工作應做到區分不同生態類型的土壤性質，我國先后在各種具有代表性的森林土壤地形區建立了生態定位研究站，南至海南島尖峰嶺熱帶季雨林下的褐色磚紅壤，北至小興安嶺帶嶺紅松針闊葉混交林下暗棕壤。這些研究工作根據不同地區、不同地理環境制定出了不同的生態定位系統，動態地揭示森林植物對該地區土壤性質的影響，結合當地環境因素，可以綜合分析如何提高森林土壤生產力并保證該地區生態環境穩定發展。[2]

4.3 研究高效優質的微生物肥料

我國對微生物肥料的研究早在20世紀30年代，從大豆根瘤菌的研究與應用開始，我國大面積的應用是從農業上開始的，增產效果明顯。之后研制了抗生菌肥料，70年代中期開始可改善磷素營養的VA真菌的研究工作。時至今日，拌種劑等各種微生物肥料層出不窮，且具有顯著增產效果。后期的研究在增產的前提下，又大力注重其對環境及作物的保護作用，至此，微生物肥料的發展進入了一個新時期。林業上應用微生物肥料最早是從針葉樹種開始的，將外生菌根真菌應用于馬尾松、濕地松等，取得了一定的增加生長量的效果，第九個五年計劃期間，中國林科院林業研究所森林土壤研究室為我國非豆科樹種楊樹、桉樹、馬尾松和落葉松研制出系列多功能細菌肥料制劑，這些菌肥均能產生生長刺激素，具有固氮、轉化土壤中無效養分為有效養分的功能，抗病和抗逆性良好，因此在大規模林間試驗中林木生長量增加明顯。

微生物肥料雖有很多優點，但至今仍不是十分明確微生物肥料的作用機理，在未來5至10年內，應加強基礎研究，在綜合分析土壤腐殖質、土壤微生物形態、土壤酶等各方面的因素后，探究微生物肥料作用于土壤的機理，以及針對不同立地條件下，不同生物學特性的樹種應如何正確使用微生物肥料等。在生產方面，加大創新力度，重點提高微生物肥料產品穩定性，打破效期短的僵局，突破菌種構建技術、菌株組合技術，拓寬產品領域，研制一批新型微生物肥料產品，加強質量標準和檢測技術研究，形成微生物肥料先進、快速、準確的質檢技術體系，使我國微生物肥料產業健康發展。[7,8]