文献综述
1.1前言
林业是国民经济的一个重要组成部分，一直以来倍受国家相关部门的关注，低效林的存在不仅再很大程度上降低了森林的功能和整体质量，而且还严重制约了生态经济的持续发展。低效林作为阻碍林业发展的一项重大课题，如何对其进行有效改造成为了国家林业从业人员的的一项重大课题[1]。对于低效林的认识，近十几年来有较多的论述。低效林最初的概念是在建设长江中上游防护林体系时提出来的，最初只说明了低效防护林的概念，是由张健[2]等人对低效林的界定，即“由于受到严重的非自然因素的干扰破坏，使林分系统功能呈逆向发展趋势，系统内各部分质量低劣，hellip;hellip;最终表现为保水保土能力极差，防护效益处于极度恶劣水平的林分。”后来在林业生产实践中，越来越多的专家和学者开始使用低效林这一说法，诸如低质低效林、低效残次林和低产低效林等，其内涵也不仅局限于森林防护功能较差的层面[3]。为了进一步研究低效林，明确低效林概念的呼声越来越高，国家林业局在2007年发布的林业行业标准《低效林改造技术规程(LY/T 1690-2007)》中提到：“低效林是受人为因素的直接作用或诱导自然因素的影响，林分结构和稳定性失调，林木生长发育衰竭，系统功能退化或丧失，导致森林生态功能、林产品产量或生物量显著低于同类立地条件下相同林分平均水平的林分总称”[4]。
茶叶作为世界上“三大软性饮料”之一，含有氨基酸、茶多酚、咖啡碱、维生素等多种营养成分，具有杀菌消炎、兴奋提神、消食解酒、防癌抗突变等功效。当今中国，虽然是世界产茶大国，但还不是产茶强国，与世界其他主要的产茶国相比，我国茶叶的质量不容乐观[5]。遂川县地处江西中部，罗霄山脉南段，这里山高林密，气候温和，雨量充沛，独特的气候条件，非常适合茶叶产业的发展。茶叶产业既是遂川县的传统产业，又是遂川县的特色产业[6]。近年来，由于茶叶林经营粗放，病虫害滋生，地力下降，导致茶叶产量低、经济效益差，低产茶叶林一般因品种和管理等原因造成林分生长差、质量低劣、年产茶油量在150 kg / hm2以下或年产茶叶籽量在 600 kg / hm2 以下的茶叶林[7]。如何充分提高其生态效益和经济效益，便成为林农当前面临的迫切问题。茶叶低效林中补植山苍子（Litsea cubeba），为中国特有的香料植物资源之一。山苍子的果实、花、叶、木材及根均有用途，其中主要利用价值是果皮中含有芳香油，也应用于茶叶低效林病虫害防治中，种植75株/hm2~150株/hm2山苍子，可以有效的控制茶叶煤污病的发生。
杉木（Cunninghamia lanceoolata (Lamb.) Hook.）是我国重要的造林树种之一，具有生长快、材性好、单产高、分布广等特点。杉木从造林到采伐期间需要投入大量的人力物力，如果采伐时经济效益不高，林业得不到发展，人们的生活水平将受到很大限制，因此，杉木低效林的改造已经是刻不容缓的问题[8]。在杉木低效林中补植树种泓森槐（Robinia pseudoacacia），其花、树皮、树叶均有广泛用途。该树种生长迅速、清香宜人，抗性强，适应范围广，是一种市场潜力很大的速生丰产树种。具有杨树的生长速度、槐木的材质，具备速生、窄冠、干直、脱刺、硬料五大特点。有一定的抗旱、抗烟尘、耐盐碱作用。适生范围广，是改良土壤、水土保持、防护林、'四旁'绿化的优良多功能树种。可作为行道树、住宅区绿化树种、水土保持树种、荒山造林先锋树种等。喜光性强，不耐庇荫。根具根瘤，具较强的固氮能力。在间伐后的杉木林中补种的楠木（Phoebe zhennan S. Lee）是中国特有的驰名中外的珍贵用材树种，也是组成常绿阔叶林的主要树种。楠木木质坚硬，耐腐性能极好，经久耐用，且带有特殊的香味，能避免虫蛀。楠木以材质优良，用途广泛而著称于世，也是楠木属中经济价值最高的一种。由于历代砍伐利用，致使这一丰富的森林资源近于枯竭。马棘（Indigofera pseudotinctoria Matsum.）豆科小灌木，生长期长、生命力旺盛，也是牛、羊等食草性动物和鸡、鸭等杂食胜动物补充维生素、蛋白质、矿物质及微量元素的优质青饲料。马棘补种在低效林中可有效降低土壤侵蚀量，控制水土流失。
如何对低效林进行经营管理，使林地更好发挥其生态、经济及社会效益是当前林业亟待解决的问题之一。研究补植阔叶树种等改造低效林对其生态效益的影响有重大的理论和实际意义。
1.2国内外关于低效林改造的研究进展
1.2.1低效林成因
自然因素是形成低效林的潜在因素，包括有害生物入侵[9]、生长环境条件、气候变迁、气象灾害等原因[10]。外来有害生物的入侵可导致森林生物多样性的丧失，如我国西南地区的部分森林被紫茎泽兰侵入后，生物多样性降低，植物群落减少。入侵植物，尤其是藤本植物，可能会破坏发育良好、层次丰富的森林，使得森林植被类型单一，稳定性差[11]。我国西南地区的云南松，较多的分布于气候及生境多样的山地，气候变暖不仅降低其更新密度，影响林分初期的正常发育[12]，而且提高了松毛虫在冬季的存活率，林区病虫害加重[13]。
低效林只占全部森林的一部分，说明自然因素不是低效林形成的决定性因素。人类活动造成的森林系统结构逆向演变才是低效林形成的决定因素，其中包括人类活动、经营管理、技术因素、规划设计、经济因素等[14]。不适宜的人类活动会改变林地环境，干扰森林的演替，影响林木的生长和更新。规划设计与经营管理不当是形成低效林的重要原因[15]。首先，造林任务过多过重，时间过紧，人力物力财力投入不足等问题导致造林质量下降，造林成活率低，没有足够时间进行抚育，导致了许多低效林的形成。其次，由于较多地区立地条件差，存在土壤贫瘠或缺水等问题，如果造林树种选择为抗逆性差的树种，会导致林木长势差，容易形成低效林。因此，在造林树种的选择上一定要遵循“适地适树”的原则。造林时还需要适宜的造林密度，林分密度过大可能导致“小老树”出现[16]。此外，造林后管理不当或缺乏管理也是低效林形成的重要因素。林业上讲“三分造，七分管”，补植补造、间伐追肥等抚育措施不当或不及时会对林分造成不良影响。一方面，缺少补植补造，追肥等措施可能使林木保存率降低，形成疏林，林分单位面积蓄积量低于标准林地；另一方面，抚育间伐、疏伐不当可能导致林分密度过大，虽然林分单位面积蓄积量达到标准林地的蓄积量，但其单株林木胸径和蓄积生长量低于标准林地，木材质量也较低，中大径材少，经济效益低。两种情况都使林地转变为低效林。
技术因素、经济因素也会影响造林质量，包括造林机械化程度低、造林人员知识储备不足。造林时经济投入不足等[17]。
1.2.2低效林改造措施研究
低效林存在龄组结构、林分结构不合理，林分质量差，林下土壤理化性质差，生态功能降低等问题，最大的问题是林分结构与稳定性失调，不利于林业经济可持续发展。因此，通过不同的改造措施，提高林分生产力和经济效益，对提高林木资源的质量水平，实现林业可持续发展和保证生态安全具有重要意义。
多项研究表明，间伐抚育能促进林木个体的生长。间伐抚育是在未成熟的森林中，定期的重复伐去部分林木，为保留的林木创造良好的环境条件，促进其生长发育，提高生态效益。同时，通过抚育间伐还能获得部分木材，取得经济效益。间伐降低了林分的郁闭度，在短期内降低了林木对各种资源的竞争，改善了林内的光照条件，林木生长空间提升，因此，林木生长得到促进。具体表现在：树高、胸径、冠幅、材积等指标均有所上升[18]，林木生物量和碳汇量增加[19]，林分产量提高的同时质量也有所提升。间伐抚育还可以改善林下环境，对森林可持续发展和生态系统的稳定都起到了积极作用。明安刚等人对广西大青山林区不同间伐强度下25年生马尾松人工林碳汇量的研究结果表明，间伐措施有利于提高马尾松乔木层生物量和碳贮量,不利于林下地被物和凋落物生物量和碳的累积[20]。徐庆祥等人采用标准地调查采样方法,研究抚育间伐对大兴安岭林区兴安落叶松天然林生长和土壤理化性质的影响结果表明抚育间伐能有效促进兴安落叶松林木生长，同时间伐不会对土壤理化性质产生不良影响[21]。
