發(fā)布時間：2020-09-15 17:46

　　 重度林火導(dǎo)致大面積森林資源遭受破壞,在造成經(jīng)濟損失的同時,對森林土壤的質(zhì)量也產(chǎn)生嚴(yán)重影響。本文以2010年大興安嶺特大火災(zāi)為研究背景,在3年的研究期內(nèi),通過對森林土壤生境因子的調(diào)查和分析,深入研究了重度火燒基地土壤各生境因子、土壤生境質(zhì)量、土壤生境障礙的演變以及與植被恢復(fù)的關(guān)系,為恢復(fù)大興安嶺火燒跡地森林生態(tài)系統(tǒng)提供理論依據(jù)。具體的研究結(jié)果如下：一、土壤生境因子及其演變：重度林火發(fā)生后,火燒跡地內(nèi)枯落物層被焚毀,在研究期內(nèi)未得到恢復(fù)；土壤午間均溫、土壤密度、代換性鹽基離子、土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷和土壤pH值顯著升高(p0.01),分別比對照樣地高203%、22.5%、52.2%、482%、470%、232%、14.2%；土壤含水率、水穩(wěn)性團(tuán)聚體、土壤有機質(zhì)、土壤微生物量碳顯著下降(p0.01),分別比對照樣地低33.60%、10.0%、23.6%、69.24%。經(jīng)過3年的恢復(fù),土壤午間均溫、水穩(wěn)性團(tuán)聚體、土壤有機質(zhì)、代換性鹽基離子、土壤銨態(tài)氮、土壤pH值逐年下降,分別下降了39.3%、41.6%、18.4%、22.1%、73.0%、7.59%,但仍顯著高于或低于對照樣地(p0.01)；土壤含水率、土壤密度、硝態(tài)氮、土壤微生物量碳逐年上升,分別上升了32.90%、23.4%、74.4%、111%,但仍顯著高于或低于對照樣地(p0.01)；土壤有效磷則先升后降,顯著高于對照樣地(p0.01)。二、土壤生境質(zhì)量及其演變：(1)重度林火對土壤各生境因子植被支持力(隸屬度值)均產(chǎn)生較大影響,其中,對土壤午間溫度、土壤水分、土壤銨態(tài)氮、水穩(wěn)性團(tuán)聚體、有機質(zhì)、微生物量碳等生境因子產(chǎn)生不利于植被生長繁殖的負(fù)影響,對地表枯落物層、代換性鹽基離子、硝態(tài)氮、有效磷、土壤pH值、土壤密度等生境因子產(chǎn)生有利于植被生長繁殖的正影響。經(jīng)過3年的恢復(fù),土壤溫度、土壤水分、土壤銨態(tài)氮、微生物量碳等生境因子對植被生長繁殖的支持力逐漸恢復(fù),但水穩(wěn)性團(tuán)聚體、有機質(zhì)等生境因子對植被生長繁殖的支持力則持續(xù)下降。(2)本研究應(yīng)用三種方法計算土壤生境質(zhì)量指數(shù)(SQI),評價結(jié)果顯示：無論哪種分析對象,三種評價結(jié)果都呈現(xiàn)相同的演變趨勢,即土壤生境質(zhì)量指數(shù)隨時間逐漸增高,植被支持力逐漸增強。相比SQI1、SQI2, SQI3計算結(jié)果更小,因為改進(jìn)加權(quán)綜合法更加突出限制因子在評價中的極端作用。(3)在重度火燒跡地內(nèi),午間溫度、土壤含水率、銨態(tài)氮、代換性鹽基和土壤微生物量碳等因子與當(dāng)年及后期植被恢復(fù)情況顯著相關(guān)(p0.05)或極顯著相關(guān)(p0.01),對植被恢復(fù)有顯著的影響。土壤密度、水穩(wěn)性團(tuán)聚體、土壤有機質(zhì)等因子并非所有年份對植被恢復(fù)類型有顯著相關(guān)性,但總體上與植被恢復(fù)仍有較大影響。(4)在重度火燒跡地內(nèi),土壤生境質(zhì)量指數(shù)與植被恢復(fù)狀況的關(guān)系均具有顯著相關(guān)性,其中與喬木為實生的植被恢復(fù)狀況相關(guān)系數(shù)最大,表明土壤生境質(zhì)量對植被恢復(fù)具有非常積極的促進(jìn)作用,尤其對喬木為實生的植被恢復(fù)具有更好的促進(jìn)效果。三、土壤生境障礙及其演變：(1)在自然狀態(tài)下,枯落物厚度、中等酸度構(gòu)成了重要的障礙性因子,影響了植被的更新、生長和維持。在火燒跡地內(nèi),火燒后的土壤溫度、土壤含水率成為最重要的障礙性因子,嚴(yán)重影響了在火燒跡地內(nèi)植被的更新、生長和維持；銨態(tài)氮的毒害作用也有顯現(xiàn),但對植被影響較小。(2)本研究采用兩種方法計算土壤生境障礙指數(shù)(SOI),評價結(jié)果顯示：無論哪種評價方法,SOI1、SOI2兩種評價結(jié)果都呈現(xiàn)相同的演變趨勢,即土壤生境障礙指數(shù)隨時間逐漸增高,到2013年,火燒跡地生境障礙指數(shù)顯著高于對照樣地,對植被生長繁殖的障礙性降低。相比SOI1,SOI2計算結(jié)果更小,因為基于最大限制因子疊加指數(shù)法更加突出最大限制因子在評價中的極端作用。(3)在重度火燒跡地內(nèi),植被恢復(fù)情況與植被更新障礙和酸性障礙沒有顯著關(guān)聯(lián)性(p0.05),對植被的恢復(fù)影響較小。植被恢復(fù)情況與當(dāng)年的高溫障礙、干旱障礙和銨態(tài)氮毒害障礙因子顯著相關(guān)(p0.05)或極顯著相關(guān)(p0.01),表明植被在恢復(fù)過程中與高溫障礙、干旱障礙和銨態(tài)氮毒害作用影響較大。(4)在重度火燒跡地內(nèi),SOI1和S012均與當(dāng)年植被恢復(fù)情況顯著正相關(guān)(p0.05)或極顯著正相關(guān)(p0.01),即土壤綜合障礙指數(shù)值越小(障礙性越大),植被恢復(fù)情況越差,土壤綜合障礙指數(shù)值越大(障礙性越小),植被恢復(fù)情況越好。植被的恢復(fù)情況也與往年土壤綜合障礙指數(shù)顯著正相關(guān)(p0.05)或極顯著正相關(guān)(p0.01),表明由各障礙因子綜合體現(xiàn)的土壤綜合障礙指數(shù)對植被的恢復(fù)有較長影響。
【學(xué)位單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S762;S714

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2819274