论文部分内容阅读
为研究东北天然云冷杉针阔混交林土壤养分空间变异及对采伐的响应,本文以吉林省汪清林业局金沟岭林场2块不同采伐强度(21.21%和0%)的1 hm2样地为研究对象,基于林分调查数据、“S”形布点取样的400个土壤样品和等距离网格布点取样的400个凋落物(半分解层和完全分解层)样品的测定数据,采用经典统计学和地统计学方法,研究了不同采伐强度下不同土壤深度(0-20 cm和20-40 cm)土壤p H、有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷和速效钾的变化规律和空间分布特征及其影响因素,以期为精准化管理天然林土壤肥力、保护土壤生态系统提供理论依据。主要结果与结论如下:(1)土壤p H值、有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷和速效钾的浓度均随土壤深度增加而减小。在不同土壤深度中,两块样地各土壤养分指标的变异系数介于4.34%-66.99%,其中,全氮的变异系数最高,p H值的变异系数最低,且在采伐样地中,土壤养分指标的变异系数大多高于未采伐样地中各养分指标。(2)两块样地不同深度的土壤均呈微酸性,且采伐样地土壤酸性较强。与未采伐样地相比,采伐样地0-20 cm的土壤养分浓度下降,而20-40 cm土壤养分浓度反而略高,因此,采伐仅对表层土壤养分浓度产生影响。土壤养分之间也存在一定的相关性,其中,土壤有机质将对其他养分浓度产生较大影响。(3)不同土壤深度中,采伐样地土壤养分指标的块金系数大多在25%-75%,呈中等程度空间自相关性,表明结构因素和随机因素会共同影响其空间变异;而未采伐样地土壤养分指标的块金系数大多小于25%,具有较强的空间自相关性,说明结构因素对其空间变异的贡献较大。土壤养分指标在各个方位上的分形维数都接近1.90,表明土壤养分在各个方位上均一化程度高,空间依赖性较好,而由决定系数可以看出,各土壤养分出现最优空间格局的方位也不尽相同。(4)在不同土壤深度中,各土壤养分在不同方向上的空间分布格局呈现出显著的多样化特征。采伐样地土壤养分空间连续性较差,存在严重的破碎化现象。(5)林分密度、郁闭度和凋落物性质因受到采伐影响而有所变化,但采伐对林下土壤养分的短期效应不明显。