基于火干擾的土壤理化性質(zhì)及斥水性研究.pdf

1、近年來，全球氣候異常，森林火災(zāi)頻繁，森林植被面積減少，次生災(zāi)害嚴(yán)重。在重視森林防火和保護森林生態(tài)系統(tǒng)健康的同時，如何修復(fù)林地結(jié)構(gòu)和地力，恢復(fù)森林土壤的生態(tài)功能成為當(dāng)前最為迫切需要解決的難題。因此，以南方主要次生林林地為對象，進行火干擾試驗，開展火干擾對土壤斥水性的影響機制及森林土壤生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的研究具有重要的理論意義和實踐指導(dǎo)作用。以森林生態(tài)系統(tǒng)健康經(jīng)營為理論依據(jù)，從森林土壤結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系出發(fā)，研究火干擾對南方次生林土壤的理化性質(zhì)變化

2、規(guī)律，分析火干擾對森林土壤斥水性的時空影響機理，指導(dǎo)森林火災(zāi)后土壤修復(fù)，為火燒跡地植被恢復(fù)提供理論依據(jù)。
　　在國家自然科學(xué)基金的資助下，通過對火干擾林分設(shè)置樣地，并且在樣地中通過對角設(shè)置采樣點的方法，采用土鉆、環(huán)刀等實驗器材對土壤樣品進行采集。采集后的樣品編號帶回實驗室進行4次重復(fù)性實驗（論文的數(shù)據(jù)為4次重復(fù)實驗的均值），從而開展了不同火干擾強度下不同植被類型與不同土層深度的土壤理化性質(zhì)變化規(guī)律、土壤斥水性異質(zhì)性研究，取得如下主

3、要研究結(jié)果:
　　馬尾松木荷混交林等四種林分類型在不同火強度干擾下，土壤的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及其斥水性均有變化，并且火強度越高變化越明顯，土層深度越深變化幅度變小，其中，3種針闊混交林變化幅度明顯高于楓香次生林。隨著時間的變化，各項指標(biāo)均恢復(fù)到接近未干擾的水平，其中，楓香次生林恢復(fù)速度最快。
　　各林分類型在相同火干擾強度下土壤容重變化幅度隨垂直深度增加而減小。除低強度火干擾外，火干擾后短期內(nèi)四種林分類型土壤容重均有增加，而

4、火干擾后1個月內(nèi)，土壤容重下降迅速，然后緩慢降低，到6個月后差異較小;火干擾強度越大，四種林分類型土壤中大大單粒粒徑比例減少，小單粒粒徑比例增加;除輕度火干擾外，馬尾松木荷混交林表層土壤毛管孔隙、非毛管孔隙和總孔隙比例隨火干擾強度的增加而下降;除輕度火干擾外，表層(0～5cm)土壤最大持水量、毛管持水量、自然含水量和有效含水量隨著火干擾強度增加而降低。火干擾后林土壤斥水性短期內(nèi)顯著增強，火干擾強度越大，斥水性越強，其它三種林分類型規(guī)律與

5、之一致。
　　火干擾對各林分類型表層(0～5cm)土壤PH值影響最大，土壤PH值變化幅度隨土壤垂直深度增加而減小。低、中、高強度火干擾造成四種林分林地土壤有機質(zhì)損失;火干擾強度愈大，有機質(zhì)損失愈多，隨土壤深度增加影響越小。四種林分類型土壤中全N損失隨著火強度增大而增大，但高強度火干擾后全N的恢復(fù)速度最快。隨著土層深度增加，火干擾對土壤N的影響逐漸減少。四種林分類型土壤在低強度火干擾土壤全P略增，中強度火干擾林地土壤全P略降，而高強

6、度火干擾林地土壤全P降幅最大，全P含量隨土層深度增加而降幅減少。四種林分類型土壤中全K含量隨著火干擾強度的增加而上升，同一火干擾強度下土壤全K含量隨隨土層深度增加而增幅降低。
　　火干擾后1個月，各林分類型在高強度火干擾下五種主要屬性在表層土壤中表現(xiàn)為最大正相關(guān)，表明土壤主要屬性的空間自相關(guān)具有一定的相似性;中、低強度火干擾下四種林分類型土壤主要屬性的空間自相關(guān)相似。四種林分類型土壤斥水持續(xù)時間、PH值、全N和全P在低、中、高強度