長白山區(qū)不同森林類型下土壤養(yǎng)分空間變異性的初步研究.pdf

1、森林土壤是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。森林土壤在不同的尺度上具有明顯的空間異質(zhì)性，即土壤中的理化性質(zhì)在不同的時間和空間具有差異性。一方面，森林土壤可為森林植被的存在和發(fā)展提供必要的物質(zhì)基礎(chǔ)，影響森林生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性；另一方面，森林植被的出現(xiàn)及其演替反過來也將影響其土壤的形成和發(fā)育。因此，森林中的植被不僅會對土壤的空間異質(zhì)性做出響應(yīng)，還能夠影響森林土壤的空間變異性。不同森林植被下的土壤具有不同的基本性質(zhì)，研究不同森林植被下土壤性質(zhì)的差

2、異對了解森林與土壤之間的關(guān)系，如森林更新、森林的恢復與重建等都具有重要意義。吉林省長白山區(qū)具有豐富的森林資源，因此，研究該區(qū)域內(nèi)不同森林類型土壤的養(yǎng)分含量的差異及其與物種多樣性之間的關(guān)系，對于該區(qū)域森林土壤肥力的維持以及森林的經(jīng)營管理等具有重要的實用價值。 本文就長白山區(qū)五種不同森林類型下的土壤主要養(yǎng)分的含量、性質(zhì)及物種多樣性進行研究，探討不同林型下土壤養(yǎng)分含量的變異性以及土壤各指標之間的相關(guān)關(guān)系；同時結(jié)合地上植被狀況探討土壤養(yǎng)

3、分的空間變異性與植被之間相互影響機制，揭示本地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)土壤養(yǎng)分空間分布特征和變異的某些規(guī)律。 通過本實驗研究，得出以下結(jié)論： 1、對于同一森林類型而言，上層土壤（0-20cm）pH值低于下層（20-40cm）土壤，其余各養(yǎng)分指標則是上層土壤的含量均不同程度的高于下層土壤，而且初pH值外，基本上達到了顯著差異的水平。對于不同森林類型而言，上下層土壤養(yǎng)分含量的大小順序并不是完全是一致的。在0～20cm層，土壤有機質(zhì)、全

4、氮、速效氮、全磷、有效磷的含量變化較為復雜。在20～40cm層，人工林土壤有機質(zhì)、全氮、速效氮、全磷、有效磷的含量普遍高于天然林。在這六個土壤養(yǎng)分指標中，不同起源的林型之間，土壤有機質(zhì)、pH值、全氮、全磷的含量就存在顯著或極顯著的差異。研究證實，森林初始演替的本底背景在很大程度上決定了土壤養(yǎng)分含量的差異。 2、研究區(qū)域內(nèi)土壤屬偏酸性土壤，而且各種森林類型的林下不同土層土壤的pH值變異系數(shù)均小于10％，空間變異程度??；樟子松純林下

5、層土壤的有效磷含量的變異系數(shù)達到了90．97％，屬于強變異性；其余各林型下所測的土壤各養(yǎng)分指標的變異系數(shù)在16．39％～52．81％之間，均屬于中等程度的變異性。 3、研究區(qū)域內(nèi)五種不同森林類型各層次的物種多樣性有著明顯的差別，天然林（尤其是紅松針闊混交林）喬木層、灌木層及草本層的物種多樣性指數(shù)普遍要高于人工林。因此今后的森林管理中，應(yīng)盡可能的營造人工混交林，這有利于森林生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性的增加和維持。同一森林類型內(nèi)，除樟、落混

6、交林和白樺林外，灌木層的物種多樣性普遍要高于喬木層，甚至有時高于草本層。 4、所研究的森林類型的林下兩個土壤層的主要土壤養(yǎng)分指標含量與林內(nèi)灌木層和草本層均有不同程度的相關(guān)關(guān)系。從整體上來說，所測的土壤養(yǎng)分指標的含量與林內(nèi)草本層的豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)以及均勻度指數(shù)的相關(guān)性較好，有的達到了很高的相關(guān)水平，而與灌木層的生物多樣性指數(shù)相關(guān)性較小，基本上沒有顯著的相關(guān)性。僅在紅松針闊混交林內(nèi)，表層土壤有機質(zhì)的含量與灌木層的物種豐富度指數(shù)