不同干扰方式形成的内蒙古大兴安岭白桦次生林的土壤肥力

在内蒙古大兴安岭北部林区(根河林业局的潮查林场、木瑞林场、上央格气林场),选择经火烧干扰(重度火烧、中度火烧)、渐伐干扰(重复样地2块)、渐伐干扰后进行补植(重复样地2块)、皆伐干扰、未干扰形成的白桦次生林,共设置8块样地;在每个样地内按对角线均匀设置3个土壤样方,采用环刀法在土层深度(h)0<h≤10 cm、10 cm<h≤20 cm土层采集土壤样品,在采集土壤样品的同时分类记录每个样地的乔木、灌木、草本种名和数量;以土壤含水量、pH、有机质质量分数、全氮质量分数、全磷质量分数、全钾质量分数、速效氮质量分数、速效磷质量分数、速效钾质量分数共计9个因素为评价指标,采用改进的内梅罗综合指数法综合评价土壤肥力、采用Margalef丰富度指数法分析群落物种丰富度、采用单因素方差分析法(One-way ANOVA)分析各土壤因素间显著性、采用皮尔逊(Pearson)相关性分析法分析土壤因素与植物多样性的相关性。结果表明:白桦次生林的土壤含水量、有机质质量分数、全磷质量分数、速效钾质量分数、全钾质量分数、速效磷质量分数均值较高,土壤全氮质量分数、速效氮质量分数均值较低。白桦次生林表层土壤(0<h≤10 cm)营养元素质量分数更高,且0<h≤10 cm、10 cm<h≤20 cm两层土层间土壤理化性质变化较小。各样地的草本、灌木丰富度较高,乔木偏低。白桦次生林土壤综合肥力系数范围1.22~1.63,整体都处于中等水平;经过皆伐、渐伐后补植、未干扰的林地土壤肥力更高些,而经过火烧、渐伐干扰的林地土壤肥力更低些。土壤有机质质量分数、全氮质量分数是白桦次生林土壤肥力的主要影响因子。土壤有机质质量分数与乔木丰富度呈显著正相关(P<0.05)、pH与草本丰富度呈显著正相关(P<0.05),土壤全磷质量分数与灌木丰富度呈显著负相关(P<0.05)、速效氮质量分数与草本丰富度呈显著负相关(P<0.05)。不同干扰方式形成的白桦次生林土壤营养元素质量分数偏高(除氮元素外),土壤肥力较好,植物丰富度较高;采伐、火烧干扰显著降低了土壤肥力,而通过合理的人为干扰可以恢复部分土壤肥力。