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长白山自然地带间土壤置换的实验研究

宋雪  
【摘要】:长白山火山锥体北坡的针叶林带位于自然保护区的中部,42°03′37″N~42°04′26″N,128°03′46″E~128°04′06″E,海拔1100m~1800m之间,其林下发育着山地棕色针叶林土。由于旅游业的迅速发展,冲击着自然保护事业,针叶林带内修建的商业性建筑严重破坏了保护区的原生态,为了保护区内的生态环境,需拆除商业性建筑物,以恢复原生植被,因此首先必须解决植被恢复所需的土壤问题。 本研究以长白山针叶林带为研究对象,首先设置样点进行群落调查,确定商业性建筑物较为集中的海拔范围内的关键种,并对关键种和山地棕色针叶林土进行采样,带回实验室测定分析。实验选取关键种鱼鳞云杉的微量元素——锰、锌、铜、铁、硼、钼及土壤的机械组成、pH值、有机质、全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K进行测定,利用SPSS和EXCEL计算机手段对数据进行统计,使用R型聚类分析确定人工合成山地棕色针叶林土的指示性指标,以该指标为参照,进行土壤合成。 通过对选定指标的实验研究中发现:山地棕色针叶林土母质多为粗面岩,母质层较厚,土体中含有的石砾及砂粒量多,石砾的含量约为9%~25%,且石砾的含量随海拔高度的升高而增多,砂粒的含量约为35%~68%;粒径在0.02~0.002mm的粉粒在各粒径中所占的比例较多;粒径<0.002mm的粘粒含量最低,土壤质地为砂壤土;土壤呈弱碱性,有机质含量较高;速效钾含量相对高,磷的含量较低,土壤全量养分含量一般。 本研究合成土壤的原料使用长白山保护区外针阔混交林内的白浆土、草甸土和泥炭土,测定其理化性质,以合成土的指示性指标为参照,通过三种不同的实验方案,人工合成与山地棕色针叶林土性质相近的土壤,并对选取的方案进行栽培检测,最终得出方案一和方案二适于针叶林带的植被恢复,据此来实现针阔混交林带和针叶林带两个不同地带间的土壤置换。 本研究以人工模拟自然生态原型为基础,充分利用自然演替,实现高海拔、极端气候条件下的植被恢复。


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