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抚育间伐对针叶人工林凋落物分解的影响

吕瑞恒  
【摘要】: 本论文以华北地区常见针叶树种油松、华北落叶松为研究对象,探讨2树种凋落物分解动态变化以及间伐强度对凋落物分解过程的影响,为提高人工林林分质量,丰富和完善抚育间伐理论提供参考。本研究在北京延庆县营盘村周边山地设置样地,在同一龄级4种密度下交互放置凋落袋,测定油松、华北落叶松有机、无机养分动态变化过程,了解间伐对针叶凋落物分解速率的影响,同时调查间伐通过改变林下地被、土壤性质的情况及其对凋落物分解的影响。通过主成分分析等统计方法,综合分析影响凋落物分解的主导因子,以及调控凋落物分解的密度效应。结果表明: (1)油松针叶凋落物分解周期为11.77-17.69年,华北落叶松针叶凋落物分解周期为9.01-13.25年。针叶凋落物在秋季分解率最大,初始N含量、C/N比是制约2树种针叶凋落物前期分解速率的主导因子。 (2)通过轮置分解法,研究同一凋落物质量在不同间伐强度下无机养分释放的差异性。凋落物初始养分含量越高,能够缩短凋落物养分积累释放的时间,尤以氮元素最为明显。间伐对凋落物分解的影响表现为随着间伐强度的增大,养分积累释放波动幅度很大,其中以夏季-秋季表现最为显著。 (3)针叶凋落物分解速率与林下灌草多样性、养分积累量均有不同程度的显著相关性,灌木层作用尤为突出。林下凋落层厚度与分解速率呈极显著负相关,相关系数油松为-0.621,华北落叶松为-0.758。 (4)4种土壤酶活性均以夏季活性最高,凋落物分解过程中5种无机养分的释放与不同土壤酶活性呈现不同程度的相关性。同时,养分之间的积累和释放也相互影响相互制约,尤其以Ca元素最为突出,与N、P、K元素呈极显著正相关。 (5)对不同间伐强度下影响凋落物分解因子进行主成分分析可知,24、32年油松凋落物质量(初始C、N含量)、灌草多样性及林下死地被层对凋落物分解影响较大。40年油松则以凋落物质量因子、草本层多样性指数影响最大。立地条件为Ⅲ的华北落叶松,粗脂肪、粗蛋白、全氮、C/N、灌木层Simpson(?)旨数、土壤含水率对其凋落物分解影响较大。立地条件为Ⅳ的华北落叶松,第一主成分主要综合了木质素、灌木层Shannon-Wiener指数、灌木层Simpson指数、灌木层Gleason指数、凋落层厚度的信息。 (6)对各间伐强度下影响凋落物分解因子进行分析评判,来反映各间伐林分对林下凋落物分解作用的综合水平。24、32年油松,以间伐Ⅲ为最优,密度分别为1700株/hm2、1325株/hm2,40年油松则以间伐Ⅳ最优,密度为1050株/hm2。华北落叶松2种立地条件下均以间伐Ⅳ为最优,间伐Ⅰ最小。最优密度分别为1325株/hm2、1150株/hm2,说明适当的间伐强度对针叶人工林凋落物的分解有促进作用。


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