柏木低效林林窗改造初期對土壤生化特征的影響.pdf

1、川中丘陵區(qū)地處長江上游四川盆地中部，原始森林覆蓋率極低，后續(xù)人工林由于初植密度過大、經(jīng)營管理不善形成大面積低效林，導(dǎo)致這一區(qū)域水土流失嚴(yán)重生態(tài)環(huán)境遭到破壞。因此2012年對四川省德陽市旌陽區(qū)典型的柏木低效林進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，通過林窗、林帶疏伐等改造方式來探尋適合該區(qū)域低效林改造的有效途徑。森林土壤微生物是森林地下生態(tài)系統(tǒng)最重要的組成部分，是影響土壤生態(tài)功能、森林生態(tài)效益能否正常發(fā)揮的主導(dǎo)因素。本研究以川中丘陵區(qū)柏木低效林為研究對象，采用不同

2、面積(50m2、100m2、150m2、200m2)的林窗式疏伐以及引入鄉(xiāng)土闊葉樹種并輔之以對照，研究林窗改造后土壤養(yǎng)分含量、可培養(yǎng)微生物數(shù)量、微生物生物量和土壤酶活性的動態(tài)，以期得到因季節(jié)變化而引起的各因子的變化規(guī)律，從中探尋不同開窗面積和不同恢復(fù)方式對土壤微生物、土壤酶活性和土壤養(yǎng)分含量的影響，為川中丘陵區(qū)低效林生態(tài)服務(wù)功能的提升提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考。研究結(jié)果如下:
　　(1)林窗改造改變了林內(nèi)的微環(huán)境，1月和3月表現(xiàn)在為林窗面

3、積越大土壤溫度越高，而含水量卻與之相反，且這時林下對照樣地的土壤溫度最低含水量最高;在7月和10月林窗改造對林內(nèi)微環(huán)境的影響不顯著。
　　(2)土壤養(yǎng)分含量受林窗改造的影響較大，表現(xiàn)為林下對照樣地土壤養(yǎng)分含量的最高值均高于林窗，但只有人工促進(jìn)恢復(fù)模式50m2、1OOm2和150m2林窗內(nèi)土壤有機質(zhì)和全磷含量的平均值高于林下對照樣地和相同面積的自然恢復(fù)林窗，土壤全氮和水解氮含量的平均值則表現(xiàn)為林下對照樣地顯著高于林窗;人工促進(jìn)恢復(fù)林

4、窗內(nèi)土壤養(yǎng)分含量季節(jié)動態(tài)表為1月＞3月＞7月＞10月，林下對照樣地為7月土壤養(yǎng)分含量最低，但最高值表現(xiàn)不一，自然恢復(fù)林窗為1/10月＞3月＞7月;林窗內(nèi)土壤養(yǎng)分的最高值及最低值均在200m2和150m2的大林窗內(nèi);土壤全磷含量的季節(jié)動態(tài)表現(xiàn)為7月和10月＞1月和3月。
　　(3)林窗的形成在一定程度上促進(jìn)了地下土壤微生物的生長發(fā)育，人工促進(jìn)恢復(fù)林窗150m2和200m2內(nèi)可培養(yǎng)微生物數(shù)量、土壤微生物生物量均顯著高于對照和自然恢復(fù)林

5、窗（10月份除外）;土壤微生物生物量的最高值均出現(xiàn)在150m2和200m2的大林窗內(nèi)，且不同恢復(fù)方式內(nèi)微生物生物量的最高值表現(xiàn)為:人工促進(jìn)恢復(fù)林窗＞林下對照樣地＞自然恢復(fù)林窗，土壤可培養(yǎng)微生物總數(shù)的最大值也均出現(xiàn)在200m2和150m2林窗內(nèi);微生物生物量的季節(jié)動態(tài)表現(xiàn)為7月和10月＞1月和3月，可培養(yǎng)微生物數(shù)量隨著菌種的不同，其季節(jié)變化亦不同。
　　(4)土壤酶活性在同一月份下各樣地間差異并不顯著，但對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值分析時發(fā)

6、現(xiàn)，兩種恢復(fù)模式下150m2的林窗內(nèi)所測4種酶的活性平均值均高于林下對照樣地，且各林窗內(nèi)土壤酶活性的最高值也多集中在面積為150m2的林窗內(nèi)，季節(jié)動態(tài)上表現(xiàn)為7月和10月顯著高于1月和3月(P＜0.05)。
　　(5)由多因素方差分析得出:季節(jié)動態(tài)是影響林內(nèi)土壤養(yǎng)分含量、可培養(yǎng)微生物數(shù)量、微生物生物量和酶活性的最首要的因素，不同林窗恢復(fù)方式對所測指標(biāo)的影響雖不及季節(jié)和土層的變化所帶來的影響大，但強于不同林窗面積所帶來的影響。

7、>　　(6)通過研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)人工促進(jìn)恢復(fù)150m2林窗內(nèi)土壤養(yǎng)分含量、土壤可培養(yǎng)微生物的數(shù)量、微生物生物量含量和土壤酶活性均優(yōu)于其他林窗和林下對照樣地，表明這種林窗可能更有利于土壤微生物的生長。
　　綜上所述林窗的形成在一定程度上改變了林內(nèi)的郁閉環(huán)境，但自然恢復(fù)林窗并沒有為土壤回歸更多的養(yǎng)分，因此其林內(nèi)土壤養(yǎng)分含量及微生物各方面的指標(biāo)均不高于林下對照樣地;而人工促進(jìn)恢復(fù)林窗內(nèi)小面積林窗在土壤養(yǎng)分歸還上仍遜于林下對照樣地，但在150