基于火干扰的土壤理化性质及斥水性研究

发布时间：2017-06-24 10:17

  本文关键词：基于火干扰的土壤理化性质及斥水性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,全球气候异常,森林火灾频繁,森林植被面积减少,次生灾害严重。在重视森林防火和保护森林生态系统健康的同时,如何修复林地结构和地力,恢复森林土壤的生态功能成为当前最为迫切需要解决的难题。因此,以南方主要次生林林地为对象,进行火干扰试验,开展火干扰对土壤斥水性的影响机制及森林土壤生态系统修复的研究具有重要的理论意义和实践指导作用。以森林生态系统健康经营为理论依据,从森林土壤结构与功能的关系出发,研究火干扰对南方次生林土壤的理化性质变化规律,分析火干扰对森林土壤斥水性的时空影响机理,指导森林火灾后土壤修复,为火烧迹地植被恢复提供理论依据。在国家自然科学基金的资助下,通过对火干扰林分设置样地,并且在样地中通过对角设置采样点的方法,采用土钻、环刀等实验器材对土壤样品进行采集。采集后的样品编号带回实验室进行4次重复性实验(论文的数据为4次重复实验的均值),从而开展了不同火干扰强度下不同植被类型与不同土层深度的土壤理化性质变化规律、土壤斥水性异质性研究,取得如下主要研究结果：马尾松木荷混交林等四种林分类型在不同火强度干扰下,土壤的物理性质、化学性质及其斥水性均有变化,并且火强度越高变化越明显,土层深度越深变化幅度变小,其中,3种针阔混交林变化幅度明显高于枫香次生林。随着时间的变化,各项指标均恢复到接近未干扰的水平,其中,枫香次生林恢复速度最快。各林分类型在相同火干扰强度下土壤容重变化幅度随垂直深度增加而减小。除低强度火干扰外,火干扰后短期内四种林分类型土壤容重均有增加,而火干扰后1个月内,土壤容重下降迅速,然后缓慢降低,到6个月后差异较小；火干扰强度越大,四种林分类型土壤中大大单粒粒径比例减少,小单粒粒径比例增加；除轻度火干扰外,马尾松木荷混交林表层土壤毛管孔隙、非毛管孔隙和总孔隙比例随火干扰强度的增加而下降；除轻度火干扰外,表层(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随着火干扰强度增加而降低。火干扰后林土壤斥水性短期内显著增强,火干扰强度越大,斥水性越强,其它三种林分类型规律与之一致。火干扰对各林分类型表层(0-5cm)土壤PH值影响最大,土壤PH值变化幅度随土壤垂直深度增加而减小。低、中、高强度火干扰造成四种林分林地土壤有机质损失；火干扰强度愈大,有机质损失愈多,随土壤深度增加影响越小。四种林分类型土壤中全N损失随着火强度增大而增大,但高强度火干扰后全N的恢复速度最快。随着土层深度增加,火干扰对土壤N的影响逐渐减少。四种林分类型土壤在低强度火干扰土壤全P略增,中强度火干扰林地土壤全P略降,而高强度火干扰林地土壤全P降幅最大,全P含量随土层深度增加而降幅减少。四种林分类型土壤中全K含量随着火干扰强度的增加而上升,同一火干扰强度下土壤全K含量随随土层深度增加而增幅降低。火干扰后1个月,各林分类型在高强度火干扰下五种主要属性在表层土壤中表现为最大正相关,表明土壤主要属性的空间自相关具有一定的相似性；中、低强度火干扰下四种林分类型土壤主要属性的空间自相关相似。四种林分类型土壤斥水持续时间、PH值、全N和全P在低、中、高强度火干扰下都符合球状模型,而全K在高强度火干扰下符合球状模型,中强度火干扰下符合线性模型,低强度火干扰下符合高斯模型。
【关键词】：马尾松 木荷 檫木 火干扰 土壤斥水性
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S762;S714
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 前言11-19
• 1.1 研究背景11
• 1.2 研究目的和意义11-12
• 1.3 研究进展12-17
• 1.3.1 火干扰对土壤物理性质的影响研究进展12-14
• 1.3.2 火干扰对土壤化学性质的影响研究进展14-15
• 1.3.3 火干扰对土壤斥水性的影响研究进展15-17
• 1.4 研究内容17-19
• 2 研究区概况19-21
• 3 材料与方法21-26
• 3.1 资料来源21
• 3.2 研究方法21-26
• 3.2.1 研究实验21-25
• 3.2.2 技术路线25-26
• 4 结果与分析26-62
• 4.1 火干扰对土壤物理性质的影响26-32
• 4.1.1 火干扰对土壤容重的影响26-30
• 4.1.2 火干扰对土壤单粒粒径的影响30-31
• 4.1.3 火干扰对土壤孔隙的影响31
• 4.1.4 火干扰对土壤持水特性的影响31-32
• 4.2 火干扰对土壤化学性质的影响32-52
• 4.2.1 火干扰对土壤PH值的影响33-36
• 4.2.2 火干扰对土壤有机质的影响36-41
• 4.2.3 火干扰对土壤全N的影响41-44
• 4.2.4 火干扰对土壤全P的影响44-48
• 4.2.5 火干扰对土壤全K的影响48-52
• 4.3 火干扰对土壤斥水性的影响52-56
• 4.4 土壤理化性质与土壤斥水性的相关性56-62
• 5 结论与讨论62-65
• 5.1 主要结论62-63
• 5.2 创新点63
• 5.3 讨论63-65
• 参考文献65-71
• 附录：攻读硕士期间的科研业绩71-73
• 致谢73

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本文编号：477883