红壤区桉树人工林炼山后土壤肥力变化及其生态评价

炼山是我国南方林区清理林地的一种传统方法。以广西红壤区桉树人工林为研究区域,通过样地调查和采样,应用培养和非培养(PCR-DGGE)等传统与现代分析方法分别对火烧迹地土壤肥力演变及生态环境进行了评价。结果表明:与非炼山对照区相比,炼山1周后土壤剖面表层土壤(0—3 cm)中有机质、全氮、全磷、全钾以及碱解氮、速效磷和速效钾含量均不同程度地提高;同时,可培养土壤微生物数量和土壤微生物生物量碳、氮也显著地高于对照。虽然中层土(3—25 cm)中各理化性状和生物学性状指标也呈现出与表层土类似的变化趋势,但下层土(25 cm以下)却呈现出无规则的变化趋势;另一方面,炼山4个月后,除磷含量外,土壤剖面各土层土壤中理化性状指标均不同程度地低于非炼山对照区土壤。同时,炼山土壤中可培养微生物数量均低于对照区土壤,虽然表层土壤之间的差异均未达显著水平,但剖面各土层土壤微生物生物量碳、氮却显著低于对照区土壤。说明炼山无助于长效提高桉树人工林的土壤肥力。此外,虽然桉树人工林土壤细菌多样性指数、丰度和均与度指标在不同土层的变化不均一,但无论是炼山1周或4个月后,炼山方式均不同程度地导致了桉树人工林表层土壤细菌多样性指数、丰度和均与度指标的下降,说明炼山方式也不利于桉树人工林,尤其是表层土壤生态系统的持续稳定。

炼山后杉木幼林生长动态研究

本文通过连续四年定位研究,结果表明:炼山能明显地提高杉木造林成活率;对幼林生长有促进效应,但这种效应仅是短期的,一般在炼山后第一年至第三年;炼山还有利于一年生草本和阳性植物种类增加。

炼山后杉木幼林地土壤肥力动态研究

本文通过连续四年定位研究,结果表明:炼山后一段时期内（几个月至一年）,林地土壤肥力和土温得到短期提高,但土壤全N和有机质因高温挥发而有所降低;随后因炼山林地裸露,水土流失加剧,土壤肥力各指标呈逐年下降趋势;至第四年又表现出回升趋势。说明炼山一方面加快杉木人工林生态系统的养分循环,另一方面又干扰和破坏生态系统的养分循环的格局。

炼山后27年生杉木人工林生长及生物量分配格局

选择炼山造林后27年生杉木人工林为研究对象,采用Monsi分层切割法对所选取的平均标准木进行生物量测定,并测定各营养器官的C、N、P、K含量,分析炼山对杉木人工林长期生产力的影响.结果表明:从长期来看,炼山对杉木人工林地生产力具有不利影响.尽管炼山在初期对杉木的树高、胸径生长有积极影响,但从第7年开始,不炼山的杉木林树高、胸径超过炼山后的杉木林,并且差距逐渐增大;至炼山后第27年,不炼山杉木林树高、胸径仍大于炼山杉木林.从生物量来看,不炼山处理林分生物量与炼山处理之间的差异虽未达显著水平,但叶、皮和根的生物量均明显大于炼山处理.未炼山的林分养分及C积累量均大于炼山处理后的林分,两种处理对于养分及C积累量的影响均无显著差异,对其他器官均未有明显的影响.

炼山后间种绿肥对杉木林退化地的改良效果

针对传统炼山清理迹地短期内速效养分大量增加, 随后雨季来临, 地表裸露引起严重水土流失的现实, 通过建立径流场, 进行间种绿肥对杉木林退化地水土流失、土壤肥力及林木生长影响进行定位研究。结果表明: 在杉木炼山林地间种不同种类的绿肥可减少林地17-76 % ～52-25 % 的土壤侵蚀量, 而且间种绿肥后林地物理性质及养分状况得到一定的改善, 林地表层土壤养分大量富集, 提高了林地养分有效性和供应水平, 同时间种绿肥对杉木幼林生长有一定促进作用。因此炼山后间种绿肥是值得南方林区大力推广的杉木传统炼山制度变革技术。表7

苦竹在炼山后生长恢复情况调查研究

研究杉木林下的苦竹 ,在杉木采伐、炼山后的恢复生长情况。研究表明苦竹具有很强的生长能力 ,在无人工促进情况下 ,前两年新竹的平均直径分别为 0 .4 7cm、0 .5 8cm,平均高度为 5 4.7cm、10 9.3cm,新竹数量 16 .7株· m-2、9.4株· m-2 ,郁闭度为 0 .33、1.0 ;地上部生物量为 96 5 g· m-2、10 71g· m-2 ,其中叶片的生长量较秆、茎大 ,约占地上部生物量的一半。前两年间的生物量无显著差异。

不炼山造林白蚁危害调查及诱杀控制研究

不炼山造林是近年来推广的优良营林模式,但也可能因迹地剩余物增加导致白蚁危害加剧。为控制不炼山造林的白蚁危害,开展了多种白蚁诱饵剂、毒杀剂的复配,并进行了室内毒力测定和传递试验,筛选出的配方进行了林间防效试验。结果表明:(1)在相同条件下,不炼山造林样地幼林白蚁危害率(62.16%)显著高于炼山造林样地幼林白蚁危害率(27.88%)(P<0.05);不炼山造林样地的老树桩数量、树桩受害率、地面枯枝数量等均极显著高于炼山造林样地(P<0.01)。(2)幼林的白蚁危害程度与坡向、坡位显著相关,幼林受害株率由大到小依次为:北坡>东坡≥西坡>南坡,下坡位>中坡位≥上坡位。(3)配方Ⅰ(由慢性毒杀剂、微生物菌剂和昆虫生长调节剂等多种组分复配而成的毒剂粉包)对白蚁的毒杀效果好且毒效缓慢,半数死亡时间(LT_(50))为5.10 d,第10天白蚁死亡率可达100%。诱杀药包(配方Ⅰ)+饵料+竹筒构成的诱杀装置通过3 a的林间诱杀试验,白蚁危害株率比防治前下降显著,平均防效(危害减退率)达91.76%。不炼山造林的幼林白蚁危害严重,可依据白蚁危害率设置诱杀坑密度,每年埋设1次诱杀装置,能起到较长时间控制白蚁的作用。

免炼山免挖穴简力定植对桉树人工林根系和生长的影响

传统的炼山、大穴造林方式易引桉树人工林起水土流失、地力下降等一系列问题,免炼山、免挖穴、简力定植可能是解决上述问题的重要手段。文章以尾巨桉为研究对象,布置了桉树免炼山、免挖穴、简力定植方式并以大穴造林为对照,探讨两种方式对桉树人工林根系与蓄积量的影响。结果表明:造林5年后两种造林方式桉树人工林的根系主要分布范围在土层0~70 cm且根系数量多分布于土层20~50 cm,两种造林方式间差异不显著。造林后前2年,简力定植区的桉树胸径、树高与蓄积量略低于对照区但差异不显著;造林3年后逐渐反超,至第五年简力定植区桉树胸径、树高、蓄积量相较于对照区分别增长4.90%、5.13%、15.00%。简力定植造林未对林木蓄积量产生不良影响,反而提高了林木的生长量,对解决桉树人工林地力下降等问题具有较好的效果。

炼山干扰对米槠林分布格局的影响 Ⅰ.主要树种分布格局的分析方法

应用频次分布法和4种扩散指数法(包括扩散系数C、聚集度指标I、Morisita分散指标Iδ、Cassie.R.M指标CA)对福建武平帽布米槠林炼山前后6种主要树种分布格局进行比较研究.结果表明这6种主要树种炼山前后的空间分布型均符合二项分布(聚集分布).炼山后米槠种群(除了Iδ、CA和X/X公式外)、杉木种群、木荷种群、刨花楠种群和栲树种群聚集强度都不同程度增加,而中华杜英种群除了指标Iδ聚集强度增加外,其余公式炼山后聚集强度都呈下降趋势.

迹地炼山对杉木林植物多样性与土壤特性的影响

依照立地条件相一致原则,采用空间代替时间方法,选取闽西北地区造林1 a及造林3 a杉木(Cunningham ialanceolata)纯林,分别对炼山及未炼山林地的植物多样性及土壤特性进行研究。结果表明:炼山与未炼山造林后植被多样性差异显著。炼山在造林1 a时增加灌木多样性,减少草本多样性,造林3 a时灌草多样性均减少。随造林年限增加,仅炼山林地灌木多样性降低,其余均呈增加状态;炼山在造林1 a时增加土壤密度,造林3 a时增加土壤含水率、密度及毛管孔隙度,其他土壤因子质量分数降低。随造林年限增加,炼山林地各土壤因子质量分数有所提升,未炼山林地反而下降;通径分析表明,炼山造林地内灌木多样性受土壤特性限制较未炼山林地小,但炼山林地草本多样性受土壤特性的限制远大于未炼山林地。影响较大的土壤因子为土壤孔隙度,磷、钾质量分数。总体看来,迹地炼山对杉木林植被及土壤影响较大,但随时间推移影响日益减小。

Ⅱ炼山初期土壤肥力变化初步研究

通过一年定位观测研究,结果表明:炼山后5天0—10cm土层土壤水分物理性状得到一定的改善,速效性养分大量增加,土壤微生物快速繁殖,土壤酶活性增强,土壤矿质化过程得到一定程度的加强。 炼山后一年,0—10cm土层土壤水分物理性能变差,土壤可蚀性增大,大量速效性养分流失,土壤生物活性变小,土壤肥力逐渐下降。

炼山对南酸枣人工林林下物种多样性的影响

运用α多样性指数和β多样性指数对炼山与不炼山处理南酸枣Choerospondias axillaris人工林林下植被物种多样性进行横向与纵向比较研究。结果表明:同期(3年生或6年生)炼山处理的南酸枣人工林灌木层、草本层及藤本植物的物种丰富度指数均小于不炼山处理的群落,其余各α多样性指数值在2种处理措施下呈现差异;在时间动态上,炼山处理的南酸枣人工林的灌木层、草本层和层外层(藤本植物)α多样性指数值增长幅度与不炼山处理的群落相比表现不同的变化趋势。2个β多样性指数可以定量和直观地描述炼山与不炼山处理对南酸枣人工群落林下植物组成(生境)的影响,且不同生长型物种表现不同的生态反应。

炼山对杉木人工林生态系统的影响 Ⅰ炼山初期林地水土流失的初步研究

本文采用径流小区定位观测法分析研究炼山与不炼山的水土流失差异。通过一年的研究结果表明:炼山后第一年水、土、肥流失十分严重,炼山的年径流量为2743.49m^3/ha,年土壤流失量为24.811T/ha,分别是不炼山的11倍和88倍。大量水土流失伴随着养分流失。有机质、速效氮、磷和钾的流失量分别为不炼山的15倍、24倍、16倍和5倍。经回归分析、炼山因素在影响本区水土流失诸因子中占主导地位。在本试验条件下24°—32°可能是水流面蚀强度的临界坡度。

炼山造林后不同年龄杉木人工林林下植物多样性动态

以湖南省会同县炼山造林后4个不同年龄杉木人工林为对象,采用空间代替时间的方法,研究了炼山造林后杉木人工林林下植被多样性变化规律。结果表明:4个不同年龄杉木人工林林下植被多样性丰富,总物种数达到167种,分属于65科,127属;4个年龄阶段林下植被物种总数分别为74、85、76、68,草本的总数量在3 a时就达到最大值,平均高到7 a时,达到最大值;灌木的株数密度在7 a达到最大,随后开始降低,平均高则随林分年龄的增加而增大;林分中藤本的数量基本不变。随着林分年龄的增加,林下植被的物种相似性指数相对降低;菝葜Smilax china、狗脊蕨Woodwardia japonica、广东蛇葡萄Ampelopsis cantoniensis的重要值在所有样地中均大于5,是会同县杉木人工林的常见植物种;3 a时,五节芒Miscanthus floridulus的重要值最大,17a以后,杜茎山Maesa japonica和五叶地锦Parthenocissus quinquefolia的重要值最大。不同年龄阶段林下植被群落的Simpson指数在不同生活型中存在一定差异,灌木呈下降趋势,草本则表现出先升高后降低的特点,藤本波动较为明显,先降低后升高最后又降低。Pielou均匀度指数在藤本中变化较大;灌木Pielou均匀度指数在恢复初期增加,7 a时达到最高,随着林木分化和物种竞争,灌木均匀度下降;草本Pielou均匀度指数在炼山造林后17 a时达到最高,随后开始降低;表明炼山造林后杉木人工林群落的物种演替是一个漫长的过程,因此,炼山造林和幼林抚育时,建议多采用穴状整地和除草,以保持杉木人工林林内物种多样性。

采伐和炼山对马尾松林土壤微生物多样性的影响

【目的】研究采伐和炼山对马尾松林土壤微生物的影响，为科学造林提供依据。【方法】以37年生马尾松林下土壤微生物为研究对象，运用PCR-DGGE技术对采伐、炼山前后土壤微生物多样性的变化进行研究。【结果】采伐和炼山可导致土壤微生物多样性显著下降，其中土壤微生物物种丰富度下降13％-47％，多样性指数降低12％～17％，均匀度指数降低0．3％～7．0％；采伐与炼山处理之间对土壤微生物多样性影响差异不显著。【结论】采伐和炼山导致马尾松林土壤微生物多样性显著下降。

炼山对巨桉人工幼林土壤酶活性和有效养分的影响

为了解传统营林方式炼山对巨桉（Eucalyptus grandis）人工林土壤生态过程的影响，根据巨桉生长特性和当地气候环境，在四川盆地典型巨桉人工林地研究了春季炼山后夏季、秋季和次年春季土壤水解酶、氧化还原酶活性以及土壤有效养分质量分数的变化及其相互关系。结果表明：炼山后的各个季节土壤酸性磷酸酶活性均显著小于未炼山林地．夏季炼山林地土壤转化酶和脲酶活性与未炼山林地无显著差异，秋季炼山林地土壤转化酶活性明显较低，但次年春季土壤转化酶和脲酶活性显著高于未炼山林地。炼山后夏季0～20cm土壤和秋季〉20～40cm土壤过氧化氢酶活性显著降低，但秋季0～20cm土壤过氧化氢酶活性显著增加。此外，炼山后的巨桉林地各土壤酶活性与土壤有机质、有效养分质量分数的关系较未炼山林地更加紧密。可见，炼山对巨桉人工幼林土壤酶活性的负面影响主要表现在当年炼山后的夏季和秋季。

炼山对土壤理化性质的影响

本文研究了炼山对采伐迹地土壤理化性质的影响。根据采伐剩余物的堆高(或重量)将炼山分为4组处理,按完全随机区组法排列在山坡的不同部位。试验所得结果经多功能方差显著性分析表明,土壤毛管孔隙度、容重、土壤有机质、全氮量、速效养分、C/N、pH值、水解性酸、阳离子交换量、盐基总量和饱和度发生变化。

炼山的杉木幼林地水土肥流失动态及预测模型

连续四年定位研究结果表明：炼山过程中土壤有机质和氮素以高温挥发和细粒尘埃的飞扬形式而损失，０～１０ｃｍ土层有机质损失７．１％，全氮损失１０％；炼山后１～２年内林地水土肥流失极其严重，年土壤流失量超过本区土壤容许流失量（１０ｔ·ｈｍ－２．ａ－１），随后炼山林地水土肥流失呈明显递减趋势，至第４年才与不炼山的基本趋于一致．应用混合数量化模型Ⅰ对影响炼山林地水土肥流失的因素进行分析，建立单次降雨水土肥流失量预测模型．

炼山对杉木人工幼林养分流失影响的定量研究

根据５ａ长期定位观察结果，本文应用两模型参数ｔ检验、弹性分析及边际分析法，探讨年时间序列对炼山与对照的杉木人工幼林养分流失的效应。ｔ检验表明，不同处理在年时间序列上的铵态氮、亚硝态氮、硝态氮、磷酸盐、钾、有机质流失模型的Ｂ、Ａ参数存在显著差异。弹性分析和边际分析表明，年时间对不同处理的上述养分效应呈负效应，在炼山条件下，上述养分流失的弹性系数分别为－１．２１５％、－１．２１４％、－１．２１５％、－１．２１５％、－１．２４１％、－１．２１４％，上述养分流失的边际量分别为－０．３９４ｋｇ、－０．０３３ｋｇ、－０．３６５ｋｇ、－０．０２３ｋｇ、－３０．０１０ｋｇ、－５９．４２１ｋｇ。在不炼山处理下，上述养分流失的弹性系数分别为－０．８４２％、－０．８５１％、－０．８４４％、－０．８５４％、－０．８４５％、－０．８４１％，上述养分流失边际量分别为－０．１５９ｋｇ、－０．０１０ｋｇ、－０．０８５ｋｇ、－０．００６ｋｇ、－１２．０２４ｋｇ、－１７．７６７ｋｇ。

马尾松采伐迹地炼山前后土壤养分变化的研究

对炼山前后马尾松采伐迹地的土壤养分变化进行比较分析。结果表明 :炼山后表层 (0～ 2 0 cm)土壤 p H值、全磷、全钾、水解氮、速效磷、速效钾都有不同程度的提高 ,有机质、全氮量呈下降趋势 ,但底层 (2 0～ 40 cm)土壤的主要养分含量无明显变化。可见 ,炼山有利于提高土壤的速效养分含量 ,但由于炼山造林使林地枯枝落叶和养分库严重退化 ,不利于地力的长期维持。