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思茅松(Pinus kesiya var. langbianensis)是云南省特有的树种,在云南省的林业生产中占有一定的地位。现阶段为止,对思茅松的研究较少,研究的范围多集中在栽培技术、木材加工、生长模型、立地指数等方面,缺乏土壤养分方面的研究。本次研究遵循主导因素原则、稳定性原则和相对独立性原则,选取土壤有机质、全氮、全磷、全钾、有效氮、有效磷、有效钾作为土壤养分评价指标,对思茅松三代林的土壤养分进行诊断研究。
本次研究所选取的土壤养分评价指标与林木的生长效应成“S”型曲线关系。据此,可确定出此其临界值,在临界值范围内,各评价指标的值使作物的生长发育效应强度上升迅速。在对原始林和次生林的研究中由于其为异龄林采用树高百分比与各土壤养分评价指标规格化值进行快速聚类分析,根据分类结果表征的各土壤养分评价指标与树高百分比的关系推算出各土壤养分评价指标的临界值。在对人工林的研究中由于其为同龄林在将蓄积量及其各土壤养分评价指标值规格化处理的基础上运用快速聚类分析法将土壤分类,根据分类结果表征的各土壤养分评价指标与蓄积量的关系推算出各土壤养分评价指标的临界值。
运用模糊综合评判法进行思茅松三代林土壤养分的综合评价。由于本次研究选取的土壤养分评价指标与林木的生长效应成“S”型曲线关系,故其隶属度函数如下式其中x<,l>为土壤养分评价指标的下界值,x<,2>为土壤养分评价指标的上界值。根据隶属度函数计算出思茅松三代林各标准地的各土壤养分评价指标的隶属度。通过主成分分析法计算思茅松三代林的各土壤养分评价指标的权重系数,求得原始林的各土壤养分评价指标的权重系数;人工林的各土壤养分评价指标的权重系数;在得到思茅松三代林各标准地的各土壤养分评价指标的隶属度和权重系数的基础上,根据土壤养分综合评价指标值的计算公式计算出思茅松三代林的各标准地的土壤养分综合评价指标值,并根据土壤养分综合评价指标值将思茅松三代林的标准地进行等级划分。本次研究中首先运用快速聚类分析法确定了思茅松三代林的各土壤评价指标的临界值,然后运用主成分分析法确定了思茅松三代林各土壤养分评价指标的权重系数,最后运用模糊综合评判法对思茅松三代林各标准地的土壤养分综合状态进行了评价并进行了土壤等级的划分。各土壤养分评价指标的临界值的确定为评价思茅松三代林土壤养分理想状态及缺失状态提供了依据;各土壤养分评价指标权重系数的确定指出了思茅松各代林中起主导作用的土壤养分评价指标,为研究和评价思茅松三代林各标准地的土壤养分综合状态提供了依据;各标准地的土壤养分综合评价指标值是通过临界值确定的各土壤养分评价指标的隶属度和其权重系数确定的,它为科学营造和管理思茅松林、维持其林地生产力水平和充分发挥其生态功能和经济效益提供了科学依据。由上可知,本次研究构建了思茅松林土壤养分诊断研究的方法,解决了思茅松林因缺少科学经营措施及其土壤方面的原因对其质量的提高造成影响的问题,有利于对现有思茅松林分土壤养分状态进行诊断。