寒温带森林火烧迹地不同更新方式下的土壤呼吸特征

【目的】探讨森林火烧迹地皆伐后不同更新方式对土壤呼吸的影响,探明影响该区域土壤呼吸的主要因素,为科学评价不同更新方式对冻土区森林火烧迹地土壤碳通量的影响提供理论依据。【方法】以位于寒温带冻土区2003年发生火灾的内蒙古金河-根河森林为研究对象,设置天然乔木更新样地(NR)、人工乔木更新样地(AR)、人工促进乔木更新样地(AFR)和无乔木更新样地(NU)4种更新方式样地。于2017年和2018年植物生长季,使用LI-8100土壤呼吸测定系统对不同更新样地的土壤呼吸速率进行测定,同时测定10 cm深处的土壤温度(T_(10))和0～10 cm土层的土壤湿度(W_(10)),分析土壤呼吸速率与T_(10)和W_(10)的关系。【结果】随着生长季时间的推移,不同更新样地土壤呼吸速率、T_(10)总体上均呈先增大后降低的趋势。2018年不同更新样地乔木数量由多到少表现为NRARAFRNU。2017年不同更新样地土壤呼吸速率由快到慢表现为NRARNUAFR,2018年表现为NRNUARAFR。2017年不同更新样地T_(10)由高到低表现为AFRNRARNU,2018年表现为AFRNRNUAR。2017年不同更新样地W_(10)由大到小表现为NRARAFRNU,2018年表现为NRARNUAFR。土壤呼吸速率与T_(10)的相关性较高,达极显著水平(P0.01);与W_(10)相关性不显著(P0.05)。【结论】NR样地土壤呼吸速率和乔木数量均大于其他3种类型,为火烧木皆伐迹地最好的更新方式。土壤温度对土壤呼吸速率影响较大,土壤湿度对土壤呼吸速率影响较小。     

土壤理化性质在不同强度采伐干扰下的响应及其评价

对南方丘陵山区在不同强度人为干扰[弱度择伐(13.0%)、中度择伐(29.1%)、强度择伐(45.8%)、极强度择伐(67.1%)和皆伐]10 a后的土壤理化性质进行分析。结果表明,经过10 a的恢复,弱度和中度择伐样地土壤结构稳定性、水分、孔隙状况和养分含量得到恢复,并有所改善,而强度择伐、极强度择伐和皆伐迹地土壤各项指标仍未恢复,其破坏程度均随采伐强度的增大而加剧。经主成分分析得出全K、速效K、速效P、有机质、全N、非毛管孔隙度、土壤密度、最小持水量、最大持水量、总孔隙度10项指标,能较好地反映林地土壤理化性质的变化状况,不同强度采伐对林地土壤理化性质的干扰程度依次为皆伐作业>极强度择伐>强度择伐>中度择伐>弱度择伐。     

云雾山典型草原火烧不同恢复年限土壤化学性质变化

云雾山典型草原处于黄土高原半干旱地区,也是草原火灾多发区,试验比较了未烧地与新烧地、火烧后3 a和火烧后11a土壤有机碳(SOC)、全N、全P和速效K含量的变化过程.测量的土壤深度为50 cm,每10 cm一层,比较了4个样地0-10 cm、10-20 cm、20-30 cm、30-40 cm、40-50 cm土壤养分的变化.结果表明:(1)新烧地土壤剖面各层SOC、全N、全P和速效K含量都显著高于未烧地.(2)火烧后3 a样地土壤剖面各层SOC、全N、全P和速效K含量与未烧地差异不显著.(3)火烧后11a样地土壤剖面各层全N含量都显著高于未烧地,SOC、全P和速效K含量除了0-10 cm层与未烧地差异不显著外,其它土层均显著增加.(4)4个样地的土壤剖面各层从上到下SOC、土壤全N、全P和速效K含量呈递减趋势.(5)3个火烧样地土壤表层(0-10 cm)的pH值和未烧地差异不显著.     

森林土壤呼吸对皆伐与火烧的响应情况

皆伐是指将伐区的林木全部伐除,火烧则是指在皆伐的样地上对采伐剩余物全部进行火烧处理。皆伐火烧是我国传统人工造林方式的主要过程,其会对森林造成极大的破坏,对土壤产生剧烈的干扰,从而会对森林土壤呼吸产生显著的影响。主要综述了国内外目前针对皆伐火烧对森林土壤呼吸影响的研究情况。     

干旱荒漠区土壤理化性质对矿井水的响应

通过测定土壤理化性质,在宁夏白芨滩自然保护区内矿井水库庙梁子水库边(A)、垂直水库0.5 km (B)、 1 km(C)、 1.5 km (D)设置4个样地,研究矿井水对土壤理化性质的影响。结果表明:第一,土壤含水量均随土层加深而显著增大,0～10 cm土层含水量随距离增大显著降低;第二,土壤容质量随距离增大呈波动上升趋势;第三,各样地内土壤pH值与电导率均随土层加深呈倒V型变化趋势但差异不显著,样地间土壤pH值与电导率在不同土层均呈V型变化趋势且差异显著;第四,各样地内有机碳、全磷、碱解氮含量均表现为0～10 cm土层最高;第五,各样地不同土层全氮、速效磷含量均随距离增大而显著降低。     

不同采伐方式对林地土壤养分的影响

对吉林省东部林区长白山系张广才南段西坡针阔混交林，落叶松林，阔叶混交林十几年来的不同采伐方式迹地的土壤理化性质进行了定位及不定位的外业调查和室内分析，研究结果表明不同采伐方式对林地土壤养分影响有明显的差异；有机质，全氮，水解氮含量，择伐迹地及保留带皆高于皆伐迹地；针阔混交林，落叶松人工林高于阔叶混交林；速效钾含量皆伐迹地高于择伐及地保留带。     

不同干扰方式形成的内蒙古大兴安岭白桦次生林的土壤肥力

在内蒙古大兴安岭北部林区(根河林业局的潮查林场、木瑞林场、上央格气林场),选择经火烧干扰(重度火烧、中度火烧)、渐伐干扰(重复样地2块)、渐伐干扰后进行补植(重复样地2块)、皆伐干扰、未干扰形成的白桦次生林,共设置8块样地;在每个样地内按对角线均匀设置3个土壤样方,采用环刀法在土层深度(h)0相似文献   

火干扰恢复初期土壤呼吸及其组分与土壤温湿度关系

以内蒙古大兴安岭冻土区草类-兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,采用定位观测测定土壤呼吸、土壤温湿度变化,分析火干扰初期重度火烧迹地土壤呼吸速率(RS)及其组分变化,探讨土壤呼吸速率与土壤温度、湿度的相关性,寻找林火干扰恢复初期冻土区土壤呼吸及其组分规律.结果表明:林火干扰当年对土壤呼吸与土壤异氧呼吸的影响较小;随恢复时间的推移,火烧样地土壤呼吸与土壤异氧呼吸逐渐增强.火干扰后恢复的前3年,火烧样地较未火烧样地相比,RS增加了13.14％,土壤异养呼吸速率(RH)增加了38.38％,土壤自养呼吸速率(RA)降低34.09％.林火干扰对土壤呼吸、土壤异养呼吸有增强作用,对土壤自养呼吸有抑制作用.林火干扰后,土壤异养呼吸的增加抵消土壤自养呼吸的减少,土壤深度为10 cm处的土壤温度(T10)、湿度(W10)均升高,RS、RH与T10的拟合度增强,RA与T10的拟合度降低.林火干扰降低了土壤呼吸及其组分对T10的温度敏感系数(Q10).火烧样地、未火烧样地土壤呼吸及其组分与W10呈显著正相关关系,但拟合系数较低(R2>0.13,P<0.05).     

不同强度火烧对兴安落叶松林土壤溶解性有机碳的影响

[目的]为揭示兴安落叶松林下不同强度火烧对土壤有机碳组分的影响提供基础数据。[方法]通过野外采样和室内分析,对大兴安岭地区不同强度火烧迹地0~15 cm土壤溶解性有机碳含量的差异、动态变化及其与影响因子的相关性进行了研究。[结果]不同强度火烧样地和对照样地中溶解性有机碳含量范围为235.14~520.13 mg/kg,占总有机碳含量的0.26%~1.86%。对照样地与轻度、中度和重度火烧样地中土壤溶解性有机碳含量分别为286.08~513.25、252.47~567.38、278.63~520.13和235.14~497.89 mg/kg,说明土壤溶解性有机碳含量随着火烧强度的增强而逐渐降低。不同强度火烧迹地中土壤溶解性有机碳具有明显的季节动态变化。土壤溶解性有机碳含量与土壤含水率呈显著正相关(P0.05),与p H呈负线性相关,与土壤温度、全氮和总有机碳含量呈正线性相关。[结论]土壤溶解性有机碳含量容易受外界因素的影响和干扰。     

不同经营措施下落叶松林枯落物持水能力的研究

为了探究不同经营措施下落叶松林枯落物的持水能力,以修枝抚育、引进灌木、孔状择伐、封闭抚育、带状皆伐5种措施,以未封禁作为对照,通过对未抚育、抚育后2a、抚育后4a落叶松林枯落物的储量、最大含水量、自然含水量、有效拦蓄量等指标进行测定。结果表明:落叶松人工林枯落物储量的大小,在采取措施以后2a与4a的表现出的状态均为:带状皆伐封育恢复孔状择伐修枝抚育引进灌木未封禁。在经过抚育以后4a间枯落物最大持水量大小分别为:引进灌木封育恢复带状皆伐孔状择伐修枝抚育未封禁。在经过改造措施的林分自然含水量均表现出高于对照区域,在改造的前两年,自然含水量大小为:封育恢复引进灌木孔状择伐带状皆伐修枝抚育,2~4a表现出的自然含水量的大小为:引进灌木封育恢复孔状择伐带状皆伐修枝抚育。在经过抚育改造之后的林分,有效持水量的大小排序为:带状皆伐孔状择伐引进灌木封育恢复修枝抚育。     

不同放牧方式对中蒙典型草原土壤理化特性的影响

基于中蒙典型草原不同放牧方式,研究了不同放牧方式下中蒙典型草原土壤理化特性.研究结果显示,蒙古四季游牧样地和内蒙古两季轮牧样地除砂土、pH和全钾含量低于内蒙古四季轮牧和定居样地外,其他性状均高于内蒙古四季轮牧和定居样地.土壤理化特性间相关分析表明,土壤水分与砂土间呈显著负相关（P＜0.05）,与有机质、C/N、碱解氮、全磷、速效磷和速效钾间呈极显著正相关（P＜0.01）;土壤其他理化特性间也存在一定相关性.群落多样性指数与土壤特性间相关分析表明,群落多样性指数与砂土、pH及全钾间呈负相关,与其他土壤特性间存在正相关关系.     

林火干扰对兴安落叶松林土壤化学性质的影响

以内蒙古大兴安岭兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,并选择附近未火烧区作为对照区,分析比较了不同火烧强度干扰下,土壤化学性质的变化规律。结果表明:不同火烧迹地土壤全N和全K质量分数均比对照有所降低,差异显著(p0.05),均呈现重度火烧区小于轻度火烧区,且均小于对照区的趋势;火干扰对土壤全P无显著影响,不同火烧迹地土壤全P质量分数与对照区基本保持在一个水平梯度内,无显著变化;不同火烧迹地土壤碱解N和速效P质量分数与对照相比均显著增加,且土壤碱解N质量分数随火烧强度变化呈现轻度火烧区大于重度火烧区,而土壤速效P质量分数则呈现出重度火烧区大于轻度火烧区,且均大于对照区的趋势;不同火烧迹地土壤速效K质量分数较对照相比都有所下降,但随火烧强度的大小变化无明显规律。     

不同改造方式对小兴安岭低质林生物多样性的影响

对小兴安岭低质林的生物多样性进行调查,以小兴安岭铁力林业局卫东林场的原始阔叶红松林生物多样性作为对照,运用主成分分析的方法,对不同改造方式低质林的试验区生物多样性数据进行综合评析,并分析试验区植被恢复效果与影响因素之间的关系。研究结果表明:恢复时间和改造方式对生物多样性恢复与分布起主导作用,横山皆伐带10 m带宽样地、顺山皆伐带10 m带宽样地与择伐带采伐强度41%的样地生物多样性恢复效果最好,横山皆伐带和顺山皆伐带的8 m带宽样地与择伐带采伐强度55%的样地生物多样性恢复效果次之。     

不同管理措施对长江口围垦湿地芦苇群落土壤呼吸的影响

以崇明东滩的长江口典型芦苇湿地作为试验地点,通过对研究样地冬春季土壤呼吸及表层土壤温度、含水量的测定,探讨不同刈割期和还田处理对湿地芦苇土壤呼吸的影响。结果表明,晚期刈割且还田措施显著增加了土壤呼吸强度,而早期刈割且不还田措施显著降低了土壤呼吸强度。湿地土壤呼吸与土壤温度和水分的相关性分析显示,土壤呼吸与表层土壤温度具有显著的指数关系,而与表层含水量的关系较低,二者的共同作用可以解释土壤呼吸变化的88%～93%,表明不同的管理措施可显著影响湿地生态系统中的土壤碳排放。     

不同强度火烧对轻组和重组有机碳的影响

[目的]研究火烧迹地中土壤轻组有机碳和重组有机碳含量及其与相关因子的关系。[方法]通过野外采样和室内分析,研究了大兴安岭地区不同强度火烧迹地0～15cm土壤轻组有机碳和重组有机碳含量的差异及其与相关因子的关系。[结果]对照样地、低强度和高强度火烧样地中轻组有机碳含量分别为2．53～10．15g／kg、3．06～12．37g/kg和2．16～11．66g/kg,轻组有机碳占总有机碳的比例为5．69％～19．60％,均值表现为低强度火烧轻组有机碳含量〉高强度火烧轻组有机碳含量〉对照样地轻组有机碳含量,差异不显著（P〉0．05）,但轻组有机碳含量在不同月份差异显著度不同;不同强度火烧样地中重组有机碳含量分别为35．09～54．59g/kg、35．83～64．15g／kg和23．83～51．11g／kg,重组有机碳占总有机碳比例为80．40％～94．31％,均值表现为低强度火烧重组有机碳含量〉对照样地重组有机碳含量〉高强度火烧重组有机碳含量,差异显著（P〈0．05）。[结论]对照样地、低强度和高强度火烧样地中轻组有机碳均值大小依次为低强度、高强度、对照样地,重组有机碳均值大小依次为低强度、对照样地、高强度。土壤轻组有机碳和重组有机碳含量与全氮呈正相关,与土壤温度、含水率呈负线性相关。     

择伐后落叶松云冷杉林直径结构及生长的动态变化

目的混交林择伐技术对实现林分可持续经营至关重要。本文对择伐后的落叶松云冷杉林林分直径结构和生长动态变化进行研究,为科学进行择伐活动和合理调整林木径级株数结构提供参考。方法以落叶松云冷杉近天然混交林为研究对象,设置对照样地(0%)和轻度(20%)、中度(30%)、强度(40%)择伐样地各4块,利用伐后5~11年的观测结果,比较分析了不同强度择伐对落叶松云冷杉混交林林分结构及生长的影响。结果研究发现中度、强度择伐后落叶松云冷杉混交林断面积和蓄积生长率明显增大,表明择伐为林分中保留木创造养分空间,加速了林分胸径和蓄积的生长进程。伐后5~11年,对照样地和中度择伐样地Weibull分布曲线呈右偏,样地内中小径材居多,且中度择伐样地径级分布宽广;轻度择伐和强度择伐样地呈左偏分布,林分内中大径材较多。对照样地Weibull分布的c值变化不大,择伐样地c值随时间增加而增大,说明择伐去除劣势木,增加林分空间,林分结构得到优化。一定强度的择伐还能降低林分中林木的枯损率,而高强度择伐会增加林木风倒的风险。结论从可持续经营角度看,可根据不同经营目的选择适当的择伐策略。中度择伐后落叶松云冷杉林的林木生长速率明显增大,林分中林木径级较完整,林分结构稳定,林木枯损率减少,有利于林分生长的可持续发展。      

襄汾县铁尾矿库溃坝事件影响区土壤的理化性质特征

为探明襄汾县铁尾矿库溃坝事件影响区近10年来土壤质量的恢复状况,为该区土壤质量的恢复治理提供理论依据。以襄汾县溃坝事件影响区为研究对象,对其上游废弃地、中下游农田以及对照区进行对比,分析不同恢复方式下土壤理化性质的差异。结果表明:距尾矿库溃坝址越远,土壤含水量和有机质含量越高;各样地pH差异不明显,有一定改良并趋于中性;速效养分含量对照样地显著高于废弃地和溃坝影响的农田区,废弃地的样地A与受溃坝影响农田区的样地D和样地E的速效钾和速效磷含量均存在显著差异;全量养分含量中,全磷为对照样地F显著高于废弃地和受溃坝影响的农田区,全钾含量为对照样地与受溃坝影响农田区差异显著,与废弃地差异不显著。溃坝影响区土壤质量与对照区仍有明显差异,并且距尾矿坝址越远,受到的影响相对较小,后期恢复效果也较好,多年种植小麦的溃坝影响农田区的有机质含量比只有稀疏低矮核桃树和杂草的废弃地高。     

有机地表覆盖物对城市园林植物茶梅土壤三参数、养分、微生物的影响及肥力综合评价

通过室内盆栽试验,研究5种有机地表覆盖物(木屑、松针、核鳞、树皮、枯叶)对城市园林植物茶梅土壤三参数(温度、含水量、电导率)、养分、微生物的影响,同时对其土壤肥力综合评价。结果表明,在灌木茶梅地表覆盖不同的有机覆盖物后,土壤温度和水分都呈升高趋势,土壤电导率除了覆盖木屑处理略高于对照(不覆盖)之外,其他覆盖处理都低于对照;土壤速效磷、有机质、速效钾含量都明显增加,速效氮含量变化则各有差异,土壤的pH值都呈下降趋势;土壤放线菌和细菌的数量都高于对照。灌木茶梅覆盖地表有机物处理后,通过对其土壤的三参数、养分及微生物相关分析可知,土壤温度与电导率呈极显著的负相关,速效磷与温度呈显著的正相关而与pH值呈显著的负相关,硝态氮与真菌数量呈显著的负相关,铵态氮与放线菌数量呈显著的正相关;运用主成分分析法对有机覆盖物处理后茶梅土壤肥力进行评价,土壤肥力综合得分排名为:核鳞枯叶树皮松针木屑对照。由综合得分排列顺序可知,覆盖核鳞和枯叶的茶梅土壤肥力综合得分均处于平均线以上,覆盖树皮、松针、木屑的土壤肥力综合得分虽然低于平均线,但是它们的综合得分却都高于对照处理,表明有机地表覆盖物对茶梅土壤肥力改善起非常重要的作用。     

马尾松林近自然不同经营管理措施下土壤肥力

  目的  研究近自然不同经营管理措施对马尾松Pinus massoniana林下土壤肥力的影响。  方法  在贵阳市近自然经营开阳项目区分别选取马尾松林近自然择伐、近自然间伐、近自然抚育及对照组，综合评价不同管理措施对马尾松林下土壤肥力的影响。  结果  近自然择伐的土壤有机质、全氮、碱解氮、全钾、全磷、速效磷、脲酶、碱性磷酸酶质量分数都高于对照，呈增加趋势，其中有机质、全氮、碱解氮、全钾、全磷、速效磷的质量分数差异显著(P＜0.05)；近自然间伐的土壤有机质、全氮、碱解氮、全钾、速效钾、全磷、速效磷、蔗糖酶质量分数都高于对照，呈增加趋势，其中全氮、碱解氮、全钾、速效钾、全磷、速效磷的质量分数差异显著(P＜0.05)，但脲酶质量分数呈减少趋势；近自然抚育的土壤碱解氮、全钾、速效磷、脲酶质量分数呈减少趋势。其中碱解氮和全钾差异显著(P＜0.05)，蔗糖酶质量分数有增加趋势。近自然间伐和择伐马尾松林分土壤肥力的综合评价得分与相应对照差异显著(P＜0.05)，抚育差异不显著(P＞0.05)；近自然不同管理措施对土壤物理指标的影响不显著(P＞0.05)。  结论  近自然间伐与择伐对马尾松林分土壤肥力的影响具有显著的促进作用，对马尾松林分土壤肥力的维护和提高有重要意义；近自然抚育对林分影响不显著。图1表6参19     

采伐对东北温带次生林土壤氮矿化的长期影响

为了解采伐干扰对东北温带次生林土壤氮矿化的长期影响,对黑龙江省帽儿山地区经过不同强度采伐(皆伐后造林、50%强度采伐、25%强度采伐、对照)处理后8 a的次生杂木林为研究对象,采用离子交换树脂芯法测定了生长季不同采伐强度下次生林0~10 cm土层土壤净氮矿化速率和净硝化速率的变化。结果表明:各处理土壤净氮矿化速率和净硝化速率平均值均差异不显著。各处理土壤净氮矿化速率与土壤温度和土壤含水量均呈显著正相关(P0.01)。不同处理间土壤温度、含水量和有机碳质量分数均无显著差异,这是导致各采伐处理间土壤净氮矿化速率和净硝化速率与对照无显著差异的主要原因。此外,各采伐处理土壤硝态氮平均质量分数与对照亦无显著差异,但皆伐后造林处理土壤铵态氮平均质量分数显著低于其它处理,这可能是由于皆伐后营造的落叶松(Larix gmelini)偏好吸收铵态氮所致。次生林土壤无机氮主要以硝态氮为主,硝态氮占无机氮的比例为49.25%~81.52%,但是各处理间差异不显著。上述结果表明采伐干扰后8 a,东北温带次生杂木林的土壤氮素流失风险已明显降低。