云冷杉林林隙與坑丘微立地對(duì)微氣候及土壤碳氮的影響.pdf

1、在小興安嶺谷地云冷杉林內(nèi)，由于樹(shù)倒形成的林隙和樹(shù)木掘根形成的坑丘微立地，增加了林內(nèi)的復(fù)雜性，改善了林內(nèi)的光照、溫度及土壤水分等環(huán)境條件，進(jìn)而對(duì)森林群落中樹(shù)木及草本植物的更新產(chǎn)生影響。因此在森林里，由樹(shù)倒形成的林隙和樹(shù)木掘根形成的坑丘微地形在維持林內(nèi)物種多樣性和森林的景觀格局方面發(fā)揮著非常重要的作用。
　　本文主要是對(duì)樹(shù)倒形成林隙的微氣候及樹(shù)木掘根形成的坑丘微立地的微氣候和土壤性質(zhì)進(jìn)行了初步研究。在小興安嶺谷底云冷杉林內(nèi)，設(shè)置了1.

2、5hm2的固定樣地。(1)2013年7月選取了由樹(shù)木風(fēng)倒形成的并且具有坑和丘的3個(gè)具有代表性的林隙（分別是:大林隙、中林隙、小林隙），并將郁閉林分和空曠地設(shè)為對(duì)照。利用多通道HOBO自動(dòng)氣象站測(cè)定不同大小林隙中心的總輻射及坑和丘的光合有效輻射、空氣溫度和空氣的相對(duì)濕度。分析比較了不同大小林隙中心及林隙內(nèi)丘頂和坑底微氣候因子的差異和生長(zhǎng)季內(nèi)的月變化，并對(duì)在典型天氣下溫度的日較差進(jìn)行分析;(2)每月選定6～10個(gè)典型晴天測(cè)定樣地內(nèi)35對(duì)坑丘

3、微立地（丘頂、丘面、坑底、坑壁）的光量子通量密度(PPFD)、空氣相對(duì)濕度(RH)、地表土壤溫度(TS0)、5cm和10cm深度的土壤溫度(TS5和TS10)，以及0～7.6cm、0～12cm和0～20cm土壤含水量（SWC1、SWC2和SWC3）等微氣候因子，并將完整立地（未受掘根干擾）設(shè)為對(duì)照樣地。比較5個(gè)不同微立地微氣候因子的月變化以及PPFD、RH以及SWC對(duì)土壤溫度(TS)的影響。(3)同時(shí)調(diào)查每對(duì)坑和丘以及對(duì)照樣地草本植物的

4、種類和數(shù)量，計(jì)算它們的豐富度和個(gè)體密度，分析微氣候因子對(duì)它們的影響。并對(duì)樣地內(nèi)所有坑和丘微立地的0-10cm表層土樣進(jìn)行采集，分析它們的有機(jī)質(zhì)含量、土壤的全氮量并計(jì)算土壤的碳氮比。
　　結(jié)果表明:(1)林隙總輻射、PAR以及空氣溫度依照大林隙、中林隙和小林隙的次序依次降低;同一林隙內(nèi)，月均氣溫和月均PAR均為7月＞8月＞9月，而平均氣溫日較差為7月＞9月＞8月，且為大林隙＞中林隙＞小林隙。各林隙空氣相對(duì)濕度均為8月＞9月＞7月，并

5、按照空曠地、大林隙、中林隙、小林隙和郁閉林分的次序依次遞增。同一林隙內(nèi)，丘頂?shù)腜AR和空氣溫度大于坑底，空氣濕度則相反。
　　(2)坑丘微立地（丘頂、丘面、坑底、坑壁）的月均PPFD和TS0均為7月＞8月＞9月，月均RH以及TS5和TS10均為8月＞7月＞9月，月均SWC均為8月最大;7月丘頂?shù)腜PFD最大，為736.11μmol·m-2·s-1，完整立地最小，為25.46μmol·m-2·s-1，丘頂TS最高，為26.29℃，坑

6、底TS最低，為5.13℃;淺層SWC大于較深層的，最大SWC出現(xiàn)在8月的坑底，為51.58％。(3)由風(fēng)倒樹(shù)木掘根引起的坑丘微地形同時(shí)也改變了森林里土壤的碳、氮及有機(jī)質(zhì)含量。通過(guò)對(duì)丘頂和坑底的表層土壤的碳、氮比較，得出同一林型下，丘頂土壤的有機(jī)質(zhì)含量及全氮含量均大于坑底，其中云杉丘頂土壤有機(jī)質(zhì)含量最大，無(wú)論是丘頂還是坑底，不同林型下土壤全氮含量的大小順序均為:云杉＞冷杉＞白樺。
　　本文以小興安嶺谷地云冷杉林為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)風(fēng)倒