遼東地區(qū)不同營林措施對土壤特性的影響及其作用過程研究.pdf

1、本文以遼東天然林——雜木林、柞樹林和人工林——紅松林為研究對象，研究了不同間伐強(qiáng)度下各林型的生長狀況及生物量、生物多樣性、枯枝落葉性質(zhì)和林地土壤特性等，分析了不同撫育措施對各林型作用效果的影響，建立了各林型作用效果綜合評價(jià)的指標(biāo)體系。 文章利用遼寧省森林經(jīng)營研究所多年固定標(biāo)準(zhǔn)地的調(diào)查資料，設(shè)置試驗(yàn)樣地，研究不同間伐撫育措施對不同林型生長狀況的影響，進(jìn)而影響森林系統(tǒng)植物多樣性，從而導(dǎo)致林分枯枝落葉性質(zhì)的差異，最終導(dǎo)致森林土壤性質(zhì)的

2、改變。文章利用統(tǒng)計(jì)分析方法，將各部分的研究結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，使研究內(nèi)容形成一個(gè)較完善的研究體系。最終通過方差分析，選取對森林作用效果這一綜合指標(biāo)有顯著影響的因子進(jìn)行綜合評價(jià)排序，定量分析不同撫育間伐措施對森林作用效果的影響以及不同林型適宜的撫育間伐強(qiáng)度。如此系統(tǒng)的研究遼東山區(qū)森林撫育間伐措施的森林作用效果，在目前研究中尚未發(fā)現(xiàn)。研究結(jié)果表明： 1、從生物量指標(biāo)體系看，闊葉樹種雜木林和柞樹林在不同間伐強(qiáng)度下的葉面積指數(shù)規(guī)律較一致，

3、為弱度間伐區(qū)>對照區(qū)>強(qiáng)度間伐區(qū)>中度間伐區(qū)；針葉樹種紅松林內(nèi)為弱度間伐區(qū)>中度間伐區(qū)>強(qiáng)度間伐區(qū)>對照區(qū)。不同間伐強(qiáng)度處理間雜木林、紅松林和柞樹林差異均不顯著。間伐強(qiáng)度對林木株數(shù)的影響呈現(xiàn)出很強(qiáng)的規(guī)律性，間伐強(qiáng)度越大，自然稀疏死亡的林木株數(shù)越小。胸徑、單株材積、蓄積量和生物量隨間伐強(qiáng)度的變化趨勢大體相同，即撫育間伐能夠促進(jìn)林木生長，且對闊葉樹種和針葉樹種增長率不完全相同；不同間伐強(qiáng)度間差異顯著或極顯著。 2、從植物多樣性指標(biāo)看

4、，雜木林對照區(qū)的冠下植被多度最大，達(dá)到143％，其余各區(qū)由大到小的順序依次為弱度間伐區(qū)、強(qiáng)度間伐區(qū)和中度間伐區(qū)；草本植物多度由大到小為對照區(qū)、中度間伐區(qū)、強(qiáng)度間伐區(qū)和弱度間伐區(qū)；灌木層多度由大到小的順序?yàn)槿醵乳g伐區(qū)、對照區(qū)、強(qiáng)度間伐區(qū)和中度間伐區(qū)。紅松林冠下多度由大到小的排序?yàn)閺?qiáng)度間伐區(qū)、中度間伐區(qū)、弱度間伐區(qū)和對照區(qū)，多度隨著間伐強(qiáng)的的增大而增大。柞樹林冠下植被多度以強(qiáng)度間伐區(qū)最高，其次為對照區(qū)和中度間伐區(qū)，弱度間伐區(qū)最小。不同撫育間

5、伐措施間植物物種多樣性差異顯著或極顯著。 3、撫育間伐改變林分枯枝落葉性質(zhì)。①枯枝落葉年凋落量變化規(guī)律：雜木林中最高的為弱度間伐區(qū)2.93t/hm<'2>，為對照區(qū)的1.14倍，其次分別為對照區(qū)、中度間伐區(qū)和強(qiáng)度間伐區(qū)。間伐后各紅松林凋落量較對照區(qū)均略有提高，弱度間伐區(qū)提高1.3倍。柞樹林年凋落量弱度間伐區(qū)較對照提高32％，強(qiáng)度間伐區(qū)提高13％，中度間伐區(qū)提高2％。所有林分凋落物中組分均以落葉為主，占總量的65％以上。②枯枝落葉

6、貯量變化規(guī)律：在所有間伐強(qiáng)度韻林地內(nèi)，凋落物均以枯葉為主。與間伐強(qiáng)度得關(guān)系為：以弱度間伐區(qū)為最大玉對照區(qū)和中度間伐區(qū)次之，強(qiáng)度間伐區(qū)最小。③枯枝落葉的平均分解率規(guī)律：雜木林沖為中度間伐區(qū)>弱度間伐區(qū)和>強(qiáng)度間伐區(qū)>對照區(qū)；紅松林對照區(qū)>強(qiáng)度間伐區(qū)>弱度間伐區(qū)>中度間伐區(qū)；柞樹林為弱度間伐區(qū)>強(qiáng)度間伐區(qū)>對照區(qū)>中度間伐區(qū)。④不同林型凋落物分解模型規(guī)律：雜木林平均凋落物分解的半衰期為2.33年，完全分解需9.88年；其中枯枝的分解分別為2

7、.92年和13.03年；落葉分解時(shí)間分別為1.87年和7.92年。紅松林平均凋落物分解的半衰期為3.645年，完全分解需15.625年,其中枯枝的分解分別為4.05年和17.41年；落葉分解時(shí)間分別為3.36年和14.36年。柞樹林平均凋落物分解的半衰期為2.44年，完全分解需10.36年；其中枯枝的分解分別為2.95年和13.25年；落葉分解時(shí)間分別為1.87年和8.32年。⑤所選雜木林、紅松林和柞樹林養(yǎng)分歸還規(guī)律均為中弱度間伐區(qū)歸還

8、養(yǎng)分的量最大，其次為對照區(qū)，再次為中度間伐區(qū)，歸還量最少的為強(qiáng)度間伐區(qū)。闊葉樹種枯枝落葉中氮、磷、鉀均以葉片歸還量最大，針葉樹種氮、磷以葉片歸還量最高，鉀在落葉和枯枝中含量均較高。不同間伐強(qiáng)度處理下，各林型除分解轉(zhuǎn)化率指標(biāo)外，枯枝落葉性質(zhì)各指標(biāo)間差異均達(dá)到顯著水平，表明撫育間伐對枯枝落葉性質(zhì)影響顯著。 4、不同撫育措施下森林林地土壤的性質(zhì)發(fā)生改變。從物理性質(zhì)看，紅松林在不同強(qiáng)度撫育間伐下，土壤物理性質(zhì)表現(xiàn)為強(qiáng)度間伐區(qū)優(yōu)于中度間伐

9、區(qū)，對照區(qū)第三，弱度間伐區(qū)較差；雜木林為中度間伐區(qū)優(yōu)于強(qiáng)度間伐區(qū)，弱度間伐區(qū)第三，對照區(qū)較差；柞樹林為對照區(qū)優(yōu)于弱度間伐區(qū)，中度間伐區(qū)第三，強(qiáng)度間伐區(qū)較差v?；瘜W(xué)性質(zhì)的排序略有不同：紅松林、柞樹林和雜木林均為弱度間伐區(qū)>中度間伐區(qū)>強(qiáng)度間伐區(qū)>對照區(qū)。從土壤微生物特性看，雜木林土壤微生物數(shù)量高于柞樹林，紅松林土壤微生物最少。不同間伐強(qiáng)度間，大體以弱度間伐區(qū)土壤微生物數(shù)量最多，其次是對照區(qū)和中度間伐區(qū)，強(qiáng)度間伐區(qū)最少。土壤呼吸測定結(jié)果表明

10、，CO<,2>釋放通量排序?yàn)殡s木林、柞樹林和紅松林；各樹種不同間伐強(qiáng)度內(nèi)的排序大體遵循弱度間伐區(qū)>對照區(qū)>中度間伐區(qū)>強(qiáng)度間伐區(qū)。方差分析結(jié)果表明，除CO<,2>釋放通量這一指標(biāo)外，其余土壤性質(zhì)指標(biāo)間差異均達(dá)到顯著水平(雜木林土壤化學(xué)性質(zhì)除外)。 對森林作用效果影響因子進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，結(jié)果表明指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)度較好，說明選取的評價(jià)指標(biāo)和林分的作用效果具有良好的耦合性。對不同間伐撫育措施下不同森林類型的作用效果進(jìn)行綜合評價(jià)，結(jié)果表