木荷次生林林地土壤特性与林木生长关系研究

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本文属于林业公益性行业科研专项“南方集体林区次生林抚育间伐与高效利用技术研究(项目编号201004032)”的部分研究内容。以湖南省青石冈林场木荷次生林为研究对象,对林地土壤理化性质特性、林地幼苗和林分优势木生长情况以及林木生长与林地土壤特性相关性分析。(1)研究区林地土壤特性:本研究区的土壤在0~60cm土层范围内,土壤理化性质随土层深度的变化而变化,其中土壤含水量、pH值以及水解性氮、有机碳、全N和全P的含量均随土壤深度的增加分别减少1.62%、0.03、32.61g/kg、6.96g/kg、0.51g/kg和0.02g/kg,土壤容重随土壤深度增加而增加0.35,全K没有明显的变化规律。该地区土壤pH值变异系数为5.32%,属于小变异,土壤含水量变异系数为14.09%,属于中等变异,其他土壤养分变异系数均在35%以上,为高度变异,变异强度为全钾(72.26%)>有机碳(68.96%)全氮(66.96%)>全磷(47.06%)>水解性氮(37.16%);土壤养分具有明显的空间异质性,在山顶至山脚以及沿等高线的水平方向(东西方向)上的分布均有明显差异,其中有机碳、全氮、水解性氮和全磷均在植被丰富、地势平缓的山脚富集,水解性氮和全磷的的等值线与山体等高线基本平行,有机碳和全氮因受到人为干扰,其分布图较零碎。pH值的分布和水解性氮的分布刚好相反,山顶pH值高,山脚pH值较低。(2)林木生长研究:木荷次生林幼苗及优势木高生长及更新状况在不同样地均有差异。通过更新指数的计算,各林分的更新状况由差到好的排序为:1号样地(0.46)<2号样地(0.52)<3号样地(0.64)<4号样地(0.68)<5号样地(0.69)<6号样地(0.69)<7号样地(0.74)<8号样地(0.88),6号样地在8块样地中幼苗的长势最好,平均苗高最低的两个样地分别是幼苗总株数最多的4号样地和5号样地,生长情况属中等水平,同时发现幼苗长势情况良好的8好样地不仅更新指数最大,且因均与针叶树种混交;优势木平均高由高到低依次为:7号样地>8号样地>3号样地>5号样地>6号样地>4号样地>1号样地>2号样地,其中1号样地和3号样地乔木密度大,优势木平均胸径最低,地处山脚的3号样地、7号样地和8号样地长势好,而且优势木树高明显高于其他样地优势木平均高。(3)林木生长与土壤特性相关性分析:幼苗的生长过程中,土壤容重过大不利于幼苗的生长和天然更新,但在一定范围内土壤容重越大优势木越高;pH值在一定范围内不仅利于幼苗和优势木的生长,且有利于林分的天然更新;水解性氮、有机碳、全N和全P与幼苗株数、大苗百分比、幼苗地径和幼苗苗高以及天然更新和优势木的生长均成正相关关系,幼苗高和优势木平均高与林地土壤特性之间相关性更紧密。更新指数与土壤理化性质相关性由强到弱依次为:土壤含水量、有机碳、全N、水解性氮和全P,经主成分分析发现,含水量、有机碳和全N是决定该地区木荷次生林更新的关键因素;林木早期生长对中层土壤养分需求多于表层和深层土壤养分的需求,优势木高生长与水解性氮、有机碳相关性均大于0.7,而优势木平均胸径与全N、全P和全K的相关系数的相关性系数为0.658、0.612和0.662,说明,优势木平均高与土壤特性的相关性相强于优势木平均胸径与土壤特性的相关性,土壤特性能显著影响优势木平均高的生长情况。
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