元谋干热河谷印楝生长与立地条件的关系开题报告

课题：  元谋干热河谷印楝生长与立地条件的关系开题报告
 
一、立题依据和目标
1  该研究的目的、意义，国内外研究现状及发展趋势并列出主要参考文献
1.1 目的意义
印楝（Azadirachta indica A .Juss）原产于南亚、东南亚热带和亚热带的干旱与半干旱地区，是一种喜温耐旱的多用途树种（Multipurpose tree species），耐干热气候的能力特别突出，在树木较难生长的干旱地区，印楝表现甚为优异。研究表明，印楝在无霜或微霜、年降雨量350～2000mm的地方均可生长，能耐7～8个月的连续干旱，是防治干热地区荒漠化的优良造林树种；印楝枝叶浓密、根系发达、萌发力强，是优良的水土保持树种[1]。同时，印楝全身都含多种杀虫、杀菌活性物质（主要成分为印楝素，即Azadirachtin），在原产地是一种传统的土著药物，主要用于治疗皮炎、疥疮、疟疾、痢疾、结核、牙炎、肠道寄生虫等疾病[2]，也有杀精避孕、利尿等功效[3]；印楝种子制剂可防治8目200多种农林、仓库和卫生害虫，能杀灭螨虫、线虫、细菌、真菌和病毒，且制备简单、使用方便、成本低廉，对人畜和有益生物安全[4]，还可防止害虫产生抗性。因此，在全球环境日益恶化和经济全球化的今天，印楝以其特有的生态价值和经济价值引起了全世界的普遍关注，被联合国粮农组织、联合国亚太地区经济和社会委员会、国际林联等组织推荐为南亚、东南亚和非洲等干热地区的优先发展树种[5]。目前，印楝已成为生物农药国际商业性开发的热点，亚洲、非洲、美洲等共有50多个国家先后进行了引种驯化、栽培技术与开发利用等方面的试验研究。1986年，印楝被引种到中国的雷州半岛和海南岛[6]，并获成功；1995年，中国林科院资源昆虫研究所将印楝引入云南[5]，现已在元江、元谋、景谷、景东、潞西等地造林5 320hm2[7]。但是，这一阶段主要完成了不同种源的引种育苗试验，对不同立地的适应性尚未开展研究。本项研究的目的在于通过印楝生长与立地条件关系的研究，为印楝造林立地选择和科学经营提供依据，为其立地分类和立地质量评价提供基础材料。 [资料来源：http://www.doc163.com]
1.2  国内外研究现状与发展趋势
由于印楝适生于干热地区、耐瘠薄、生长快、用途广，含有多种杀虫活性物质，且杀虫范围广、药效高、易于提取，对人类及温血动物无毒害，因此引起了全世界的重视。近30年来，其栽培研究与开发利用得到了迅速发展。发展中国家侧重于印楝种源的发掘与改良研究和推广，在乡村依靠自身力量综合开发印楝，减少化学农药的购入，增加产品出售，改善环境和发展经济。发达国家则致力于印楝化学、杀虫活性物质的分离提取，农药的制备及其杀虫效果安全性、抗性及使用的研究，也进行了一些引种栽培研究。一般是两者结合起来，在原料产地开展种植、产品利用、生产销售的综合开发。总之，当前研究与开发的热点问题包括：①印楝良种选育及遗传品质改良；②印楝的综合利用及农药产品研究与开发；③印楝用于干热地区环境改善的相关技术。在国内，虽说印楝引种已经成功，“印楝素制备工艺”也获得国家专利，但印楝素制剂及其应用开发、遗传品质改良以及高效栽培等技术问题急待解决。
参考文献
[1] 赖永祺.简介耐干旱多功能树种——印楝[J].云南林业，1998，19（5）：24.
[2] 夏汉平.杀虫治病的能手——印度楝[J].植物杂志，1995，(4)：17～18. [资料来源：http://Doc163.com]
[3] 宋济范.临床试用的几种免疫避孕方法研究进展[J].上海免疫学杂志，1995，15（6）：377～381.
[4] Schwalbach L.M.J., Greyling  J.P.C. and David M. The efficacy of a 10% aqueous Neem (Azadirachta indica) seed extract for tick control in Small East African and Toggenburg female goat kids in Tanzania South African[J].Journal of Animal Science， 2003, 33 (2), pp. 83-88
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2  该研究的简要内容，重点解决的问题，独创或新颖之处，预期结果或成果
2.1 简要内容
根据我国印楝研究的现状以及生产中急需解决的问题，本课题主要对印楝人工幼林生长（以优势木和标准木生长量为指标）以及种群结构（大小级分布）与立地条件的关系进行探索，筛选影响印楝生长的主导立地因子，为印楝造林立地选择和立地质量评价提供依据。具体内容包括：
（1）印楝人工幼林生长与地形条件（坡向、坡位、坡度、海拔等）的关系；
（2）印楝人工幼林生长与土壤物理性质（土层厚度、土壤含水量、土壤石砾含量、土壤容重、土壤质地及孔隙度等）的关系；
（3）印楝人工幼林生长与土壤化学性质（土壤养分N、P、K全量及速效含量、土壤pH值等）的关系； [资料来源：http://doc163.com]
（4）筛选出影响印楝人工幼林生长的主导因子，建立生长量与主导因子之间的回归模型。
此外，利用现有资料分析印楝人工种群结构（大小级分布）与立地条件的关系，进一步为人工造林立地选择和立地质量评价提供依据。
2.2 重点解决的问题
    通过研究，主要掌握印楝人工幼林生长及种群结构随立地因子变化的规律，筛选出影响印楝生长的主导因子，建立生长量（或种群大小级分布）与主导因子之间的数量化模型，为印楝造林立地选择和立地质量评价提供依据。
2.3 独创或新颖之处
目前，我国已经建立了杉木、马尾松、刺槐、柠条等主要造林树种的立地质量数量化评价模型和评价数表，为这些树种的造林立地选择和立地质量评价提供了科学依据，促进了人工高效栽培技术的发展。印楝是一个引进树种，关于这一方面的研究尚无报道，研究结果将填补这一空白。另一方面，该研究将在干热河谷这一特殊的生态环境下进行，期望通过印楝生长与立地条件关系的研究，为探索干热河谷影响林木生长因子作用规律的研究奠定理论基础，为干热河谷造林立地分类和立地质量评价提供基础资料。
2.3 预期成果
林木生长与立地条件的关系是森林培育学研究的基础环节之一，也是做到“适地适树”的必要保证，在立地条件较差的情况下尤其如此，“黄土高原造林立地类型划分”及“黄土高原造林立地类型划分与适地适树中间试验”所取得的成就，就是一个很好的例证。本着这种思想，期望通过印楝生长与立地条件关系的研究，为印楝的立地分类和适地适树研究提供理论依据或基础材料。

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⑴掌握印楝人工林优势木和平均木生长量随造林立地条件单因子变化的规律；
⑵建立印楝人工林优势木和平均木生长量与主导因子关系的数量化模型；
⑶根据单因子分析和综合分析结果，提出印楝适宜造林立地的因子组合；
⑷了解印楝人工林大小级结构与立地条件的关系。

二、研究方案
1 拟采取的研究方法或实验方法，步骤，技术路线及可行性论证，可能出现的技术问题及解决办法
1.1 研究方法
样地设置：采用典型抽样法，样地代表不同的地形条件和土壤条件，样地面积20 m×20m或活立木数量在30株以上。
林木测定：采用每木检尺法，逐株测定树高、胸径和冠幅等数量特征，记载长势、枯梢和断顶等情况。
土壤调查：土壤形态观察采用剖面法，容重测定采用“环刀法”，土壤含水量测定采用“烘干法”，取样深度为0-20cm、20-40cm；土壤粒级组成测定采用“比重计”法，化学性状测定采用常规方法，在0-60cm用“四分法”采集混合样品。每个样地在其中央设置1个剖面。
环境特征：记载地形、植被、土壤、林分等状况；地形因子包括海拔（海拔仪测定）、坡度（罗盘仪测定）、坡位（分山脊、上、中、下和沟谷）、坡向（分东、东南、东北、西、西南、西北、南、北八个方向，用罗盘仪测定）等，植被概况主要记载林下植物种类、盖度、分布格局等（每个样地设置3个1m×1m样方），林分状况主要记载造林时间、株行距等。 [来源：http://www.doc163.com]
数据分析：单因子分析采用一元线性回归，多因子分析采用多元回归，主导因子筛选采用逐步回归，模型建立采用数量化方法。
1.2 实验步骤
（1）踏查选点，设置样地；
（2）记载环境特征，进行样地每木检尺；
（3）挖掘土壤剖面，记载形态特征；
（4）挖取土样，带回实验室分析；
（5）测定容重和含水量，测定养分（N、P、K等）含量；
（5）进行数据整理，对短缺数据进行补充和完善；
（6）撰写论文。
1.3 技术路线及可行性论证
典型抽样与系统抽样相结合：典型抽样可以揭示单因子变化对印楝生长的影响，系统抽样能够反映印楝生长在一个环境梯度上的变化规律，两者结合用于建立印楝生长与立地因子之间的数量化模型。
野外调查与室内分析相结合：野外调查主要是收集林木生长数据和环境因子指标，可以揭示林木生长与地形因子及土壤剖面特征的关系；通过室内分析测定，能够找出林木生长与土壤养理化性质之间的关系，使前述研究得到深化。
定性分析与量化模型相结合：通过定性分析揭示林木生长随单因子变化的规律，通过建模预测林木生长随综合因子变化的规律。
目前，中国林科院资源昆虫研究所在元谋、元江等干热河谷地区造林5 320hm2，造林地分布于不同的立地类型，并表现出一定的生长差异。因此，通过调查和数据分析必然会找到印楝生长与立地因子之间的内在关系。此外，西南林学院和中国林科院都具备土壤分析、数据分析所需的必要条件。
1.4 可能出现的技术问题及解决办法
由于受到造林面积和种源之间差异的影响，样本数量和分布不一定完全符合预期的要求。因此，本研究结果能够提供印楝造林立地选择的依据，但不一定能满足林地立地质量评价的要求。此外，有些因子对印楝生长的影响可能具有明显的规律性，有些因子对印楝生长的影响仅仅依据现有的资料还可能找不出规律性。这些问题只有等待调查材料的补充和完善来解决。
2.研究工作的总体安排及进度
2002.8-2002.12，查阅文献，确定研究内容与研究方法，撰写开题报告；进行踏查选点和部分野外调查，收集学位论文所需数据和资料。
2003.1-2003.6，完成野外调查，进行数据整理和分析。
2003.7-2003.8，进行土壤性质的化验分析。
2003.9-2003.12，在导师指导下撰写论文，完成论文的修改和完善；参加学位论文答辩。
上述各阶段工作安排，也可以穿插进行，以便于及时调整与安排。
三、完成该题研究已具备的条件
有关的研究工作基础，研究生知识储备情况，仪器设备条件，经费情况
1995年，中国林业科学研究院资源昆虫研究所从印度引入4个印楝种源，分别在金沙江河谷的元谋县、元江河谷的元江县和把边江河谷的景东县育苗种植。其中，元谋种于村舍旁，元江种于荒坡上，两地均生长良好。“九五”期间，云南省科委对该所的印楝项目予以立项资助。从此，云南引种栽培印楝的发展速度突飞猛进，人工林面积不断扩大。1998年以前，仅在元江、元谋、景谷、景东、潞西等地试验种植约20 hm2；1999年，全省10地（市）建试验林面积达200hm2 ；2000年，全省11地（市）造林约800 hm2 ；2001年，种植印楝600万株左右，造林面积近4 300 hm2 。印楝课题组在每年营造试验林时均对苗木种源、苗龄以及采取的造林整地措施作详细记录，这些均为开展后续研究工作奠定了基础。 [资料来源：http://www.doc163.com]
本人本科所学专业为林业专业，学士论文选题为“秦岭林区不同立地类型土壤涵蓄水分能力的研究”，主要调查测定了松栎混交林、华山松纯林、草地、农田土壤的蓄水、持水能力以及土壤的物理性质。在榆林地区林科所工作期间，曾参加榆叶梅引种驯化及经济利用课题，主要从事榆叶梅育苗、造林方面的工作。1987年以来，从事林业科技编辑及学报编辑工作十几年，一直接触林业方面的科研论文、试验报告、技术推广总结等，有幸经常接触林业研究的最新动态与成果，从作者那里学习林业研究的一些方法与技巧。参加北京林业大学农业推广（林科）硕士专业学位研究生课程学习，已完成13门学位课程31学分的学习。这些无疑为自己完成农推广学位论文打下理论基础。
完成论文所需的仪器设备及经费均由第二导师研究课题提供，某些条件不具备的，可送去有条件的单位分析（如土壤化学性质分析）。