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洪澇災(zāi)害干擾下受損自然恢復(fù)林地土壤基本性狀及分形維數(shù)特征

作者:羅清虎; 吳建召; 崔羽; 孫凡; 林勇明; 王道杰; 吳承禎 福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院; 福州350002; 福建省高校森林生態(tài)系統(tǒng)過程與經(jīng)營重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 福州350002; 中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所; 成都610041; 武夷學(xué)院生態(tài)與資源工程學(xué)院; 南平354300

摘要:選取重大洪澇災(zāi)害干擾下受損自然恢復(fù)3種不同林地(毛竹林、杉木林、次生闊葉林)為研究對象,以未受損林地為對照,測定不同林型土壤基本性狀指標(biāo)(包括土壤顆粒組成在內(nèi)的物理性質(zhì)、主要養(yǎng)分含量),并運(yùn)用分形理論計算了分形維數(shù)D值,探討分形維數(shù)與土壤基本性狀的相關(guān)關(guān)系.結(jié)果表明:(1)3種不同林型土壤均以粉粒含量占比最大,分形維數(shù)在2.58-2.70之間,0-10 cm土層分形維數(shù)表現(xiàn)為毛竹林>杉木林>次生闊葉林,受損自然恢復(fù)林地>未受損林地,其中次生闊葉林的受損自然恢復(fù)林地與未受損林地差異顯著.(2)毛竹林與次生闊葉林土壤容重表現(xiàn)為受損自然恢復(fù)林地顯著大于未受損林地,土壤含水量、毛管持水量、非毛管孔隙度與總孔隙度則相反,受損自然恢復(fù)與未受損杉木林間土壤物理性質(zhì)的差異較小;各林型土壤養(yǎng)分含量隨土層深度的增加而降低,且受損自然恢復(fù)林地顯著低于未受損林地,總體恢復(fù)狀況表現(xiàn)為杉木林>次生闊葉林>毛竹林.(3)土壤分形維數(shù)與土壤黏粒含量、土壤容重存在顯著正相關(guān)關(guān)系,與有機(jī)質(zhì)、全氮、土壤含水量、毛管持水量、非毛管孔隙度及總毛管孔隙度存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系.因此,分形維數(shù)能夠客觀地表征土壤的結(jié)構(gòu)特征以及土壤養(yǎng)分肥力特征;受損恢復(fù)林地土壤條件還未達(dá)到未受損林地的水平,對恢復(fù)狀況較差的毛竹林,可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行人工植樹造林,優(yōu)化群落結(jié)構(gòu),進(jìn)而改善土壤條件,促進(jìn)災(zāi)害干擾下受損植被的恢復(fù)進(jìn)程.

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