应用主成分分析对土壤肥力的评价

以大兴安岭蒙古栎(Quercus mongolica var. mongolica)低质林为研究对象,采用主成分分析法建立不同改造模式下土壤肥力的评价体系,计算各改造样地的综合得分。结果表明:蒙古栎低质林诱导改造后,土壤肥力综合得分最高的是10 m×10 m(G_2),根据评价结果可知林窗改造优于带状改造模式。     

补植改造对大兴安岭白桦低质林土壤养分的影响

对大兴安岭林区新林林业局白桦低质林进行不同密度的补植改造,采用灰色关联分析法和变异系数法对各补植改造样地的土壤养分进行分析。结果表明:7个补植样地的灰色关联值,从大到小依次为BZ5(0.886)、BZ6(0.794)、BZ4(0.681)、BZ3(0.651)、BZ2(0.582)、BZ1(0.577)、CK(0.547)。与对照样地相比,补植改造后各样地的土壤养分均有不同程度的提高,且随着补植密度的增大,土壤养分先增大后减小,其中BZ5样地的灰色关联度最高,表明补植密度为900株·hm~(-2)的改造方式最有利于土壤养分的积累,适宜大兴安岭白桦低质林的补植改造。     

大兴安岭白桦低质林改造后土壤肥力的综合评价1）

以大兴安岭白桦低质林为研究对象,通过对白桦低质林进行不同林窗、不同带宽诱导改造,应用灰色关联度法综合分析不同模式改造后的林分土壤肥力的各个指标。研究表明,所有的诱导改造对土壤肥力均有改善作用。白桦低质林林窗诱导改造中土壤肥力综合评价最高的是20 m×20 m（ G4）为0．849;不同带宽的诱导改造中最高的是14m （S3）为0．733。综合评价白桦低质林改造模式土壤肥力质量的改造效果,林窗诱导改造优于带状诱导改造模式。     

应用森林土壤化学性质和枯落物持水性对不同改造模式效果的评价——以大兴安岭阔叶混交低质林为例

对大兴安岭阔叶混交低质林进行了块状改造(6个样地)和带状改造(4个样地);运用主成分分析法分析不同改造模式对森林土壤化学性质(有机质、pH值、全氮、全钾、全磷、水解氮、速效钾、速效磷)和枯落物(蓄积量、最大持水量)的影响。结果表明:块状改造的效果,由优到劣依次为G_3(15 m×15 m)、G_1(5 m×5 m)、CK(对照)、G_4(20 m×20 m)、G_6(30 m×30 m)、G_2(10 m×10 m)、G_5(25 m×25 m);带状改造效果,由优到劣依次为S_3(14 m)、S_2(10 m)、S_1(6 m)、S_4(18 m)、CK(对照)。当块状改造面积为225 m^2、带状改造带宽为14 m时,改造效果最佳,并且随着改造强度的逐步加大,改造效果呈现先上升后下降的趋势。     

不同改造方式对大兴安岭3种类型低质林生物多样性的影响

在大兴安岭林区,通过带状改造和块状改造方式分别对阔叶低质林、柞树低质林和白桦低质林进行改造,分析不同改造方式对3种不同类型低质林生物多样性的影响。结果表明:阔叶低质林经带状和块状改造后,各试验区中生物多样性较高的是S3>G4>S2>G3>G5;柞树低质林经改造后,各试验区中生物多样性较高的是S3>S2>G5>G4>S4;白桦低质林经带状和块状改造后,各试验区中生物多样性较高的是G4>S3>G3>G5>G6;综合3个试验区生物多样性恢复效果,带状改造试验区生物多样性高于块状改造试验区;带状试验区以10、14 m带宽进行改造,块状试验区以225～625 m2进行改造,试验区生物多样性较高。     

大兴安岭山杨低质林改造对枯落物持水性能的影响1）

以大兴安岭山杨低质林带状改造后枯落物持水性能为研究对象,应用主成分分析法建立不同模式改造后山杨低质林枯落物持水性能的综合评价指标体系,对各个样地改造后的持水性能进行综合分析。结果表明：不同样地的枯落物持水量、吸水速率与浸泡时间之间分别满足对数关系和乘幂关系。不同改造模式下,枯落物持水性能综合得分从大到小依次为S2、S5、S6、S7、对照样地、S8、S3、S1、S9、S4,其中S2样地的综合得分最高,表明10 m改造带中20 m保留带的改造模式下枯落物持水性能最佳。     

大兴安岭山杨低质林改造对枯落物持水性能的影响

以大兴安岭山杨低质林带状改造后枯落物持水性能为研究对象,应用主成分分析法建立不同模式改造后山杨低质林枯落物持水性能的综合评价指标体系,对各个样地改造后的持水性能进行综合分析。结果表明:不同样地的枯落物持水量、吸水速率与浸泡时间之间分别满足对数关系和乘幂关系。不同改造模式下,枯落物持水性能综合得分从大到小依次为S_2、S_5、S_6、S_7、对照样地、S_8、S_3、S_1、S_9、S_4,其中S_2样地的综合得分最高,表明10 m改造带中20 m保留带的改造模式下枯落物持水性能最佳。     

诱导改造对大兴安岭低质山杨林土壤肥力的影响1）

通过对大兴安岭低质山杨林带状改造,并分别种植云杉、樟子松、西伯利亚红松、落叶松,分析土壤肥力指标的变化,利用灰色关联分析法对其进行综合评价。结果表明：与对照样地相比,诱导改造后土壤毛管持水量和毛管孔隙度有不同程度的升高,土壤密度有不同程度的降低。土壤中pH值略有上升;土壤中全氮质量分数均升高（落叶松林升高94．09％,西伯利亚红松林升高67．24％,云杉林升高50．74％,樟子松林升高41．87％）;土壤中全磷质量分数均降低（云杉林降低20．90％,落叶松林降低19．10％,樟子松林降低14．63％,西伯利亚红松林降低10．15％）。土壤中有机质质量分数、全氮质量分数、碳通量具有显著性正相关（ P＜0．05）。樟子松林诱导改造后,土壤密度、毛管持水量、毛管孔隙度、pH值、全钾质量分数、碳通量的变异系数最大,说明带状诱导改造对樟子松林土壤肥力的影响显著。应用灰色关联度法分析诱导改造后的林地土壤肥力的各个指标,结果表明：诱导改造后,所有林地土壤肥力均有改善作用。樟子松林诱导改造后关联度最高（0．828）,说明樟子松林诱导改造效果最佳。     

诱导改造对大兴安岭低质山杨林土壤肥力的影响

通过对大兴安岭低质山杨林带状改造,并分别种植云杉、樟子松、西伯利亚红松、落叶松,分析土壤肥力指标的变化,利用灰色关联分析法对其进行综合评价。结果表明:与对照样地相比,诱导改造后土壤毛管持水量和毛管孔隙度有不同程度的升高,土壤密度有不同程度的降低。土壤中p H值略有上升;土壤中全氮质量分数均升高(落叶松林升高94.09%,西伯利亚红松林升高67.24%,云杉林升高50.74%,樟子松林升高41.87%);土壤中全磷质量分数均降低(云杉林降低20.90%,落叶松林降低19.10%,樟子松林降低14.63%,西伯利亚红松林降低10.15%)。土壤中有机质质量分数、全氮质量分数、碳通量具有显著性正相关(P0.05)。樟子松林诱导改造后,土壤密度、毛管持水量、毛管孔隙度、p H值、全钾质量分数、碳通量的变异系数最大,说明带状诱导改造对樟子松林土壤肥力的影响显著。应用灰色关联度法分析诱导改造后的林地土壤肥力的各个指标,结果表明:诱导改造后,所有林地土壤肥力均有改善作用。樟子松林诱导改造后关联度最高(0.828),说明樟子松林诱导改造效果最佳。     

Impact of Different Transformation Measures on Soil Physical and Chemical Properfies and Heaw Metal Content in Low-Quality Forest Stands in Great Xing' an Mountains

对大兴安岭低质林进行带状和块状改造,分析不同方式改造后土壤理化性质及重金属的变化.结果表明:改造样地的土壤密度低于对照样地,而土壤含水率高于对照样地,土壤孔隙度也有所提高,林地土壤的物理性质得到了改善.各改造样地土壤pH值升高,土壤有机质质量分数在带宽较宽及面积较大的改造样地中更高;带状改造样地和中等采伐面积样地( 225～400 m2)土壤全N质量分数高于对照样地;改造样地的土壤全P、全K以及水解N质量分数并没有得到改善;带状改造样地土壤有效P质量分数升高,块状改造样地土壤有效P质量分数下降;改造样地土壤速效K质量分数高于对照样地.样地S1、G4、G5土壤Cd质量分数高于对照样地,且与对照样地差异显著(P＜0.05);各样地土壤Cu质量分数与对照样地差异不显著(P＞0.05);各带状改造样地之间土壤Pb质量分数差异显著(P＜0.05),样地S3土壤Pb质量分数最高.土壤Cd与Pb质量分数之间呈极显著正相关,土壤3种重金属质量分数与土壤总孔隙度正相关,与土壤有机质及水解N质量分数负相关.     

不同改造方式对大兴安岭低质林土壤理化性质及重金属影响

对大兴安岭低质林进行带状和块状改造,分析不同方式改造后土壤理化性质及重金属的变化。结果表明:改造样地的土壤密度低于对照样地,而土壤含水率高于对照样地,土壤孔隙度也有所提高,林地土壤的物理性质得到了改善。各改造样地土壤pH值升高,土壤有机质质量分数在带宽较宽及面积较大的改造样地中更高;带状改造样地和中等采伐面积样地(225～400 m2)土壤全N质量分数高于对照样地;改造样地的土壤全P、全K以及水解N质量分数并没有得到改善;带状改造样地土壤有效P质量分数升高,块状改造样地土壤有效P质量分数下降;改造样地土壤速效K质量分数高于对照样地。样地S1、G4、G5土壤Cd质量分数高于对照样地,且与对照样地差异显著(P<0.05);各样地土壤Cu质量分数与对照样地差异不显著(P>0.05);各带状改造样地之间土壤Pb质量分数差异显著(P<0.05),样地S3土壤Pb质量分数最高。土壤Cd与Pb质量分数之间呈极显著正相关,土壤3种重金属质量分数与土壤总孔隙度正相关,与土壤有机质及水解N质量分数负相关。     

大兴安岭低质落叶松林补植改造后土壤肥力的综合评价

以大兴安岭林区新林林业局低质落叶松林为研究对象,对其进行不同密度的补植改造,采用灰色关联分析法对各补植改造样地的土壤肥力进行研究。结果表明:到各补植样地的灰色关联度从大到小的顺序是BZ5(0.726)、BZ4(0.671)、BZ3(0.667)、BZ2(0.580)、BZ6(0.570)、BZ1(0.503)、CK(0.472)。与对照样地相比,补植改造后各样地的土壤肥力均有不同程度的提高,说明补植改造对试验样地的土壤肥力均有改善作用;且随着补植密度的增大,土壤肥力的各项指标呈现先增大后减小的趋势,说明补植密度并非越大越好,其中BZ5样地的灰色关联度最高,表明补植密度为700株·hm-2的改造方式最有利于土壤肥力的积累,适宜大兴安岭低质落叶松林的补植改造。     

大兴安岭白桦低质林改培效果的综合评价

以大兴安岭白桦（Betula platyphylla）低质林为研究对象,对其进行带状改培和块状改培。4种带状改培宽度分别为6 m（S1）、10 m（S2）、14 m（S3）、18 m（S4）,6种块状改培面积分别为25 m²（G1）、100 m²（G2）、225 m²（G3）、400 m²（G4）、625 m²（G5）、900 m²（G6）,在带状改培和块状改培试验样地分别栽植樟子松（Pinus sylvestris）、兴安落叶松（Larix gmelinii）、西伯利亚红松（Pinus sylvestris）促进林分更新。通过对生物多样性、土壤理化性质、枯落物持水特性等38项生态指标建立评价模型,运用主成分分析法评价大兴安岭白桦低质林的改培效果。结果表明：不同试验地改培效果的综合得分由高到低依次为S2（0.741）、G2（0.641）、S3（0.471）、G3（0.193）、G1（0.135）、S4（-0.005）、G4（-0.097）、S1（-0.17...     

小兴安岭用材林土壤肥力综合评价及评价方法比较

以小兴安岭带岭林业局用材林为研究对象,在天然林内设置6块间伐强度不同的样地(强度依次为10%、15%、20%、25%、30%、35%),每块样地设置4种间伐带(6、10、14、18 m)。在各间伐带内采集土壤样本,测定土壤化学性质,分析不同间伐强度、不同间伐带宽对土壤肥力的影响;运用基于熵权法的灰色关联模型,综合评价小兴安岭用材林土壤肥力。结果表明:改造的样地中,最有利于土壤养分积累的是间伐强度25%~30%、间伐带宽为10 m。与灰色关联法、主成分分析法、熵权理想解法比较表明:基于熵权法的灰色关联模型用于土壤肥力评价,合理可行。     

大兴安岭白桦低质林补植改造后枯落物水文效应变化

以大兴安岭地区新林林业局白桦低质林为研究对象,对白桦低质林进行不同密度的补植改造,采用灰色关联分析法和变异系数法建立综合评价体系,评价的指标为各补植样地的未分解层和半分解层枯落物自然持水率、最大持水率、最大持水量、总最大持水量、有效拦蓄量、总有效拦蓄量、蓄积量、总蓄积量。结果表明:不同密度补植样地的枯落物吸水速率随浸泡时间的增加呈幂指数关系下降,持水量随浸泡时间的增加呈对数函数上升,灰色关联值大小依次为:BZ_4(0.807)、BZ_5(0.666)、BZ_6(0.642)、BZ_3(0.548)、BZ_2(0.513)、BZ_1(0.480)、CK(0.421),说明补植密度为800株·hm~(-2)时,大兴安岭新林林业局白桦低质林的水源涵养能力最佳。     

大兴安岭低质林补植改造效果的综合评价

以大兴安岭阔叶混交低质林为研究对象,对其进行补植改造,补植苗木为兴安落叶松(Larix gmelinii)。通过野外实地取样和室内实验测得各指标数据,选取35个评价指标进行分析,利用主成分分析法建立综合评价模型,计算样地改造效果的综合得分,筛选出最佳的补植改造密度。结果表明:不同样地补植改造后的综合得分由大到小依次为BZ5(0.761)、BZ3(0.351)、BZ6(0.247)、BZ2(0.017)、BZ4(-0.059)、CK(-0.394)、BZ1(-0.923)。其中BZ5改造样地的综合得分最高,补植改造效果最好,表明补植密度为800株·hm~(-2)最适宜大兴安岭阔叶混交低质林的补植改造。     

大兴安岭不同类型低质林改造效果的综合评价

在大兴安岭林区选取针阔混交林、蒙古栎林(Xylosma racemosuz)、白桦林(Betula platyphylla)、山杨林(Populus davidiana Dode)、阔叶混交林5种不同类型低质林作为改造试验区,建立涵盖枯落物持水性能、植被生物多样性、土壤物理化学性质、土壤碳通量、更新苗木生长状况等38项指标的综合评价指标体系,运用主成分分析法对不同类型低质林的改造效果进行综合评价。结果表明:不同类型低质林的改造效果,综合得分从大到小依次为针阔混交林、蒙古栎林、阔叶混交林、白桦林、山杨林,不同类型低质林改造后,针阔混交低质林的改造效果最好。     

大兴安岭低质山杨林改造效果的综合评价

以大兴安岭山杨(Populus davidiana)低质林为研究对象,通过带状改造,3种改造带宽分别为10(改造带S1、S2、S3)、20(改造带S4、S5、S6)、30 m(改造带S7、S8、S9),将每条改造带分成4段,分别种植西伯利亚红松(Pinus sibirica)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica Litv.)、兴安落叶松(Larix gmelinii)、红皮云杉(Picea koraiensis Nakai);运用主成分分析法,选取林下枯落物持水性能、土壤理化性质、生物多样性、冠层结构、光合作用、更新苗木生长等38项指标,建立低质山杨林不同模式改造效果的综合评价体系,对各个样地不同模式改造效果进行综合评价。结果表明:不同模式改造效果综合得分,由高到低依次为S2、S3、S6、S4、S8、S1、S7、对照样地、S5、S9,S2样地的综合得分最高,筛选出10 m改造带中20 m保留带的改造模式效果最好。     

大兴安岭白桦低质林生态功能评价指标的灰色关联聚类分析

通过相应的试验方法评价大兴安岭白桦低质林土壤理化性质,土壤重金属积累情况,枯落物蓄积及持水性能,低质林生物多样性程度;应用灰色关联聚类对以上各个低质林生态功能指标进行聚类分析,结果表明:白桦低质林土壤孔隙度与土壤速效N、P、K元素含量处在同一个聚类,反映了低质林的土质疏松程度、土壤肥力,土壤密度与土壤含水率、土壤重金属Cd质量分数、枯落物蓄积量、枯落物最大持水率以及低质林生物多样性在同一个聚类,反映土壤的锁水能力、枯落物层持水性能、重金属积累情况等。     

大兴安岭低质林不同皆伐改造后枯落物持水性能分析

对大兴安岭地区阔叶低质林、白桦低质林进行不同带宽的带状和不同面积的块状两种皆伐方式改造后枯落物持水性能变化进行研究。结果表明:带宽为6～18 m的皆伐带未分解层枯落物蓄积量所占比例均小于半分解层的枯落物蓄积量,面积为5 m×5 m～30 m×30 m的块状区域未分解层枯落物蓄积量所占比例均小于半分解层的枯落物蓄积量;枯落物蓄积量排序:块状皆伐(29.41±7.18)t/hm2>带状皆伐(22.80±5.61)t/hm2>对照样地(18.57±8.46)t/hm2。每条带宽的皆伐带未分解层的最大持水量所占比例均小于半分解层的最大持水量,每个面积的块状区域未分解层的最大持水量所占比例均小于半分解层的最大持水量;枯落物最大持水量排序:块状皆伐(109.70±16.92)t/hm2>带状皆伐(92.04±13.97)t/hm2>对照样地(67.25±17.66)t/hm2。带状和块状皆伐方式下,枯落物持水量与浸泡时间的关系均呈现对数关系上升,而枯落物吸水速率与浸泡时间的关系均呈现乘幂关系下降。