《Forest Science and Technology》：Biomass residue incorporation markedly enhances merchantable timber yield, carbon sequestration, and nutrient accumulation in Acacia auriculiformis stands in the Jepara District, Indonesia
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摘要：采伐后产生的生物质残体（biomass residue）天然含有一定量的养分，可改善土壤质量并提高林分生产力，但生物质残体在森林经营管理中发挥的效益鲜有文献记载。本研究探讨了添加剩余生物质对耳叶金合欢（Acacia auriculiformis）林分生长
摘要：采伐后产生的生物质残体（biomass residue）天然含有一定量的养分，可改善土壤质量并提高林分生产力，但生物质残体在森林经营管理中发挥的效益鲜有文献记载。本研究探讨了添加剩余生物质对耳叶金合欢（Acacia auriculiformis）林分生长表现的影响。试验采用随机完全区组设计（randomized complete block design），设置3个处理水平：施化肥不添加生物质残体、添加生物质残体不施化肥、施化肥并添加生物质残体。研究人员评估了保存率、树木胸径、树高、木材产量、碳储量及养分累积。结果表明，商品材产量、碳储量及养分累积在各处理间存在显著差异（P < 0.05）。添加生物质残体并配合施肥的处理，其耳叶金合欢各项表现显著优于仅施肥不添加残体的处理（P < 0.05），生产力提高幅度达18.8％–24.5％。因此，本研究得出结论：添加生物质残体对提高耳叶金合欢林分生产力具有正向作用，该措施可作为耳叶金合欢人工林的养分管理策略，以减少化肥成本并降低化肥过量施用带来的环境风险。
论文解读：生物质残体还林对耳叶金合欢（Acacia auriculiformis）人工林生产力、碳固存及养分累积的影响
一、研究背景与目的
速生树种耳叶金合欢（Acacia auriculiformis，豆科固氮树种）是东南亚（印尼、泰国、缅甸、越南）重要的工业人工林原料，短轮伐期5–8年，广泛用于纸浆、建筑及家具。目前人工林高度依赖化学肥料以追求高产，但长期大量施化肥投资高且易导致土壤退化与环境风险，连续多轮伐后林分生产力递减，可持续经营面临挑战。传统上，采伐后残留的枝、叶、非商品干材常被焚烧清理以方便再造林，这不仅排放温室气体，也使本可归还土壤的养分流失。已有研究表明桉树（Eucalyptus）、黑木金合欢（A. mangium）等保留残体可提高生产力，但生物质残体对耳叶金合欢人工林的具体效应尚缺乏报道。为此，研究人员在印尼中爪哇哲帕拉（Jepara）地区开展试验，设置不同残体与化肥组合处理，探究残体还林对耳叶金合欢保存率、生长、商品材产量、碳（C）储量及氮（N）、磷（P）、钾（K）养分累积的影响，验证"残体配合减量施肥可显著提升林分表现"的假设，为人工林养分管理提供依据。该研究成果发表于《Forest Science and Technology》。
二、主要技术方法概述
研究人员于印尼哲帕拉区（南纬6°31′，东经110°41′–110°43′）选取前作为耳叶金合欢间距试验的平坦农私有地（1.5 hm2，Altisol土壤，pH 5.5–6.0），2018年12月全株采伐后保留残体。2019年1月采用随机完全区组设计（randomized complete block design）设3个区块（block），3个处理各0.1 hm2小区（100株观测树＋44株保护行），株行距3 m×3 m：B0＝施化肥不添加残体；B1＝仅添加残体不施肥；B2＝施化肥＋添加残体（残体为采伐后枝、叶、缺陷木）。除草控竞争。定植4年后进行每木检测（保存率、胸径DBH1.3m、树高），并从各处理按径阶选10株代表性样木（共30株）破坏性采样，分离干、枝、叶，测定鲜重、干重（70℃烘48 h），用Smalian公式计算商品材（sortiment，长1.50–2.75 m，小头直径≥10 cm）体积，建立以DBH为自变量的异速生长方程（allometric equations）推算单株及林分水平（换算至hm2）商品材产量、碳储量（元素分析仪测C%）及N、P、K养分累积（养分含量％×生物量）。同时计算商品材带走的养分移除量（nutrient removal）与留于残体/枝/叶的养分残留量（nutrient residue）。数据经Shapiro?Wilk正态检验、Bartlett方差齐性检验后，ANOVA及Duncan多重比较（α＝0.05）用R 4.5.1分析。
三、研究结果
Survival, tree diameter, and tree height（保存率、树木胸径与树高）
各处理间保存率、平均胸径（DBH）、平均树高差异未达显著水平（P > 0.05），B2略高于其他处理。尽管DBH增幅仅约3.6％，但因商品材判定依赖径级，微小径级差异仍影响达标商品材段数，进而影响最终商品材体积。
Wood production and carbon storage（木材产量与碳固存）
商品材产量与碳储量处理间差异显著（P < 0.05）。B2产量最高（187.91±13.46 m3 hm?2），依次为B1（162.42±10.41 m3 hm?2）、B0（158.17±8.77 m3 hm?2）。仅残体不施肥（B1）较仅施肥（B0）商品材增产约2.68％，碳储量增约8.30％；残体＋施肥（B2）较仅施肥（B0）商品材增产18.31％、碳储量增22.65％，证明残体可减少高量化肥依赖并提升固碳。碳分配上＞80％储存于干材，B2干材碳储量（57.38±2.41 Mg hm?2）显著高于B0（46.07±2.43 Mg hm?2）与B1（49.90±0.71 Mg hm?2），枝、叶碳分配无显著差异。
Nutrient accumulation, removal, and residue（养分累积、移出与残留）
总养分（N、P、K）累积处理间差异显著（P < 0.05），B2＞B1＞B0；B1、B2分别较B0提高8.30％、24.53％。耳叶金合欢组织N浓度高于P、K。＞80％养分累积于干材，干材养分累积处理间差异显著，枝、叶无显著差异。养分移出（随商品材带走）与残留（留林地枝、叶、缺陷干）均B2最高；B1略高于B0。仅施肥（B0）残留N/P/K分别为172.74±16.86、100.01±9.76、81.82±7.99 kg hm?2；残体＋施肥（B2）残留N/P/K分别为210.02±9.6、121.59±5.56、99.48±4.55 kg hm?2，表明残体额外向系统输入养分，清除残体则损失此养分归还机会。
四、讨论与结论
讨论部分指出，残体分解缓慢释放N、P、K等养分并改善土壤肥力、保水及微生物活性，促进吸收；残体覆盖降低土温、抑制微生物受抑，利于养分循环，与桉树、辐射松等前人结论一致。仅施化肥去除残体曾在A. mangium第二代减产21％，突显残体对连作可持续性的战略意义。研究局限含未设完全因子设计（潜在残体×化肥交互混淆）、仅3区块统计功效有限、未追踪残体养分释放动态及中期土壤性质变化，建议后续补全因子设计并监测土壤微生物与淋溶损失及经济评价。
结论（翻译）：
本研究得出结论，添加生物质残体显著改善了耳叶金合欢（Acacia auriculiformis）林分的生长表现，主要体现在商品材产量、碳储量及养分累积方面。这可能是由于残体组分本身含有养分所致。添加生物质残体还可减少初期栽植对化学肥料的需求量，意味着降低化肥成本。研究人员建议将添加生物质残体纳入耳叶金合欢人工林的养分管理策略中。该策略除低成本外，还具有更高的环境友好性，并可在连续多轮伐的人工林经营中大规模实施。
