四川低山丘陵区低效林不同改造模式对土壤质量的影响

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四川省作为国家储备林项目的重要承储省份,2014年共划定国家储备林6.0万公顷,其中马尾松、柏木、杉木人工林等面积4.1万公顷,占69.1%。但其人工林存在纯林化、集约化、多代连栽等现象,其生态系统问题日益凸显。目标树保留改造与林窗改造作为近自然森林改造的重要途径,符合人类改造森林的目标,有利于产出优质木材,平衡多种生态功能,本研究以四川低山丘陵区三种典型低效林为研究对象,研究土壤理化性质、团聚体以及土壤抗侵蚀性能变化特征,探讨三种低效林不同改造模式对水土保持功能以及对土壤性能的改善作用,寻求低效林种植改造的最优的改造模式提供建议。2015年10月,在四川盆地低山丘陵区(遂宁市、广安市、宜宾市)选取三种人工林(柏木林、马尾松林、杉木林)采用目标树保留经营和林窗改造方式。于2017年对三种树种不同林分采集土壤样品进行试验。研究结果如下:马尾松人工林和柏木人工林在经过目标树保留改造后,土壤容重、孔隙度均获得提高;马尾松和柏木两种树种砂粒含量提高,粉粒粒径比含量降低。三种树种在0-10cm土壤样地养分浓度提升效果显著,但是随着土壤深度增加,改造效果变弱。马尾松人工林和柏木人工林经过目标树保留经营拥有最多的风干大团聚体含量。马尾松人工林目标树保留目标树改造措施拥有最稳定的水稳性团聚体,柏木人工林水稳性大团聚体林窗改造拥有最稳定的水稳性团聚体。柏木人工林风干团聚体MWD、GMD目标树保留目标树改造措施提升显著,水稳性团聚体MWD、GWD林窗改造措施提升效果最为显著。PAD和ELT稳定性评价林窗改在效果最好。柏木人工林林窗改造后拥有较高的土壤抗蚀性指数与水稳性指数。三种人工林抗剪强度经过目标树保留目标树改造后抗剪性能提升,其中柏木人工林目标树保留目标树改造方式效果最好,林窗改造方式次之。结果表明,虽然三种林分在在树种和生境方面不同,导致其土壤地貌环境也存在差异,但三种林分的目标树保留经营都在一定程度上提升土壤抗侵蚀能力,提升土壤肥力,对防止低效林地力衰退起到了明显的积极效果。其中,目标树保留6株对马尾松人工林土壤质量性能提升效果最好,林窗改造对柏木人工林土壤质量性能提升效果总体较好。杉木人工林目标树保留6株抗剪性和机械组成砂粒比最好,目标树保留12株养分提升效果最好。
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