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川西亚高山针叶林不同演替阶段土壤特性比较研究

庞学勇  
【摘要】: 从土壤物理、化学和生物学性质角度出发,系统地研究了四川西部亚高山针叶林不同演替阶段土壤性质和土壤综合肥力指标值,结果表明:川西亚高山针叶林土壤性质主要受土壤有机质的影响,人工林地土壤肥力质量退化主要由于有机质的减少并导致相关土壤物理、化学和生物学性质恶化。 在土壤物理性质方面,随着人工云杉林龄的增加,土壤表层粉粒、粘粒、物理性粘粒、团聚度和结构系数降低,砂粒含量增高,土壤饱和持水量、毛管持水量及总孔隙和毛管孔隙在人工云杉演替过程中表现出“U”型变化。即人工云杉幼林向成熟林演替阶段,土壤饱和持水量、毛管持水量及总孔隙和毛管孔隙则减少,在40年生云杉林达最低值,之后随着云杉自疏,微生态改善,林地凋落物分解加快,土壤饱和持水量、毛管持水量及总孔隙和毛管孔有上升的趋势,毛管持水量是决定林地自然含水量的主要因子。 在土壤化学性质方面,各林地土壤有机质含量表层大于底层,人工云杉林土壤表层有机质含量随着抚育林龄的增加而降低,土壤中全氮、碱解速效氮主要来源于土壤中有机质的矿化,其含量随有机质的减少而降低。林地土壤磷素和钾素主要与土壤母质有关,其变化规律较复杂。各林地土壤腐殖质、胡敏酸和富里酸含量表层大于底层,在土壤腐殖质组成中,FA含量大于HA,由于富里酸移动性较胡敏酸强,HA/FA表层大于底层。 在土壤生物学性质方面,林地土壤细菌、真菌、放线菌和微生物总数均为表层大于底层,细菌占总数的绝大多数,其次为真菌,放线菌最少。10a生人工云杉林地细菌、真菌和放线菌数量最多,随着云杉林龄的增加,细菌和放线菌的数量急剧减少,真菌在云杉自疏时,其数量稍有增加,之后又急剧下降,真菌在针叶林凋落物分解中起重要作用。各林地土壤脲酶、磷酸酶和转化酶随着土壤剖面的加深,其活性减弱。土壤酶活性与多种土壤养分呈相关关系,其变化规律主要与林地微生态环境有关。 从土壤物理、化学、生物学三方面出发,建立了川西亚高山针叶林不同演替阶段土壤肥力评价指标体系,应用主成分分析,计算出不同演替阶段土壤肥力综合指标值(IFI),各演替阶段大小顺序为:10年生云杉林地>迹地>原始林地>次生桦木林地>30年生云杉林地>20年生云杉林地>50年生云杉林地>60年生云杉林地>40年生云杉林地。在人工云杉林地中,土壤IFI表现出非正“U”型的变化,即云杉幼林向成熟林演替时,土壤IFI迅速下降,大约在云杉40龄出现自疏之后,土壤IFI回升,但恢复速度十分缓慢。 林地土壤有机质主要来源于凋落物的分解,并受其分解速率的控制,解决当前人工成熟林地土壤退化的主要措施应为林地凋落物分解创造条件,即因地制宜地对成熟人工林进行间伐或轮伐,当前在该区域造林应避免营造针叶纯林。


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