大兴安岭北部试验林火干扰下土壤密度的时空变化   总被引：1，自引：1，他引：0  

张韫  李传波  崔晓阳 《北京林业大学学报》2018,40(6):48-54

目的研究不同强度火干扰下寒温带针叶林土壤密度的时空变化格局及其形成机制, 旨在更好地认识火干扰后森林土壤密度的时空动态规律, 为火烧迹地改造和生态恢复提供参考。方法在大兴安岭北部寒温带杜香-杜鹃-落叶松林地内, 进行严密监控下的秋季林火点烧试验。采用网格法布设固定样地, 在火烧前后连续定点观测土壤密度的时空动态。结果林火干扰后:(1)各时段重度火烧区土壤密度较轻、中度火烧区高5%~10%, 且差异达极显著水平。(2)时间序列上土壤密度的变化模式因火烧强度而异, 其中轻度火烧区土壤密度因火烧立即下降而后逐渐升高, 中度火烧区土壤密度未因火烧立即产生实质性变化而后持续升高, 重度火烧区(及3个火烧强度区综合分析)表现为火烧后土壤密度立即升高并持续增强。(3)土壤密度(或土壤密度变化)空间格局与火烧强度空间格局极显著正相关, 火烧强度的作用效果在火烧后立即显现, 其相关程度在融雪季、雨季/生长季进一步加深。结论兴安落叶松林火烧迹地恢复初期, 因火烧强度差异导致的土壤密度变化方向的初始差异在雨季/生长季消失(均表现为升高), 中、重度火烧区土壤密度显著升高。   相似文献   

试验林火干扰下大兴安岭北部落叶松林土壤含水率的时空变化     

张韫  于悦  崔晓阳  王海淇 《北京林业大学学报》2020,42(8):94-101

  目的  跟踪量化轻、中、重度火干扰下兴安落叶松林土壤含水率，定点分析其时空变化规律与火烧强度干扰差异，深入探讨其形成机制；旨在清楚地认识高寒区火干扰森林生态系统恢复初期土壤水分变化对植被恢复的影响力，并为其调控提供参考。  方法  采用网格法确定固定点位并实施林火干扰试验，根据火烧强度等级划分轻、中、重度火烧区，烘干法跟踪监测火烧前、火烧后、翌年融雪季后、翌年生长季土壤含水率。  结果  林火干扰后:（1）轻、中、重度火烧区土壤含水率立即下降，春旱时段进一步大幅下降，生长季迅速回升；（2）生长季前重度火烧区土壤含水率显著低于轻、中度火烧区，生长季火烧强度干扰差异消失；（3）生长季前，土壤含水率及其相对变化率的空间格局与火烧强度空间格局极显著负相关。  结论  寒温带针叶林火干扰生态系统恢复初期，春旱时段重度火烧迹地土壤含水率可能限制植被更新和再生，应加强集水保水技术调控。   相似文献   

林火对大兴安岭偃松—兴安落叶松林土壤养分的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

谷会岩  金屿淞  张芸慧  陈祥伟 《北京林业大学学报》2016,38(7):48-54

大兴安岭是我国林火高发区,林火对森林土壤的化学性质有着直接或间接的影响。为探明林火与土壤pH值和土壤养分的关系,本文以我国大兴安岭呼中林业局偃松-兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,采用双因素方差分析法研究了不同火烧时间、不同火烧强度对土壤pH值和土壤养分的影响。结果表明:火烧时间相同,土壤pH值随火烧强度的增强而增大。火烧强度相同,火烧后时间越长,土壤pH值越小,但火烧迹地的土壤pH值大于未火烧的对照组;在相同火烧强度条件下,不同火烧时间(1996、2010年和未火烧)偃松-兴安落叶松林迹地的土壤养分含量不同,但未达到显著水平(P0.05);火烧时间相同,不同火烧强度条件下偃松-兴安落叶松林的土壤有机质和全氮含量存在差异(P0.05)。土壤有机质含量在轻度、中度和重度火烧条件下彼此间差异显著(P0.05),并且中度、重度火烧与未火烧之间差异显著(P0.05);未火烧、轻度火烧的土壤全N含量分别与中度、重度火烧相比差异显著(P0.05)。不同火烧时间和火烧强度下土壤pH值、全磷、全钾含量和C/N值差异不显著(P0.05)。火烧后5年(2010年火干扰)、19年(1996年火干扰)后,偃松-兴安落叶松林并未恢复至火烧前生长水平。本研究旨在找到不同火烧时间和火烧强度下土壤pH值和土壤养分的变化规律,为火烧后大兴安岭偃松-兴安落叶松林生态系统的快速有效恢复提供理论依据。   相似文献   

大兴安岭火烧迹地植被恢复后土壤理化性质   总被引：4，自引：0，他引：4  

辛颖  赵雨森  陈强 《东北林业大学学报》2013,(8):65-68

以大兴安岭重度火烧迹地经过植被恢复后形成的4种林分类型为研究对象,研究重度火烧迹地在经过植被恢复后,不同林分类型土壤理化学性质的变化。研究结果表明:与对照样地相比,樟子松林土壤pH值升高,兴安落叶松林、白桦林和山杨林土壤pH值均降低。兴安落叶松林、白桦林和山杨林土壤有机质、全N、水解N、全P、有效P质量分数均有不同程度的升高。兴安落叶松林和白桦林土壤密度降低,樟子松林和山杨林的土壤密度升高。白桦林土壤孔隙度最好。综合比较可以看出,大兴安岭重度火烧迹地经过植被恢复后,兴安落叶松林、白桦林和山杨林均在一定程度上改良了土壤。  相似文献   

大兴安岭重度火烧迹地植被恢复过程中甲烷通量及其影响因素     

曹杰  梁东哲  赵雨森  辛颖 《西北林学院学报》2021,36(1):173-178

为研究大兴安岭重度火烧迹地在植被恢复过程中甲烷通量变化及其影响因素,采取时空替代法,运用静态箱-气相色谱法,对不同恢复年限的兴安落叶松人工林甲烷通量进行了原位观测。结果表明,大兴安岭重度火烧迹地经过植被恢复后生长季期间均为CH₄的汇。植被恢复年限越长吸收CH₄的总量越大,恢复了28 a的兴安落叶松人工林土壤对CH₄每个生长季的吸收量（238.340 mg·m^-2）超过了天然次生林（201.128 mg·m^-2）;重度火烧迹地在植被恢复过程中土壤CH₄通量与土壤温度之间存在显著的相关性（P<0.05）;该区域大气温度不是影响土壤CH₄通量的主要影响因子,气温与土壤CH₄通量之间不存在显著的相关性。  相似文献   

兴安落叶松火烧迹地林褥层碳氮化学计量特征     

王立轩  高佳琪  杨光  邸雪颖  于宏洲  瓮岳太 《北京林业大学学报》2021,43(12):55-64

  目的  林褥层是主要的森林地被可燃物,是林火干扰北方森林生态系统进程的物质基础。养分循环和能量流动属于森林火烧迹地生态恢复的核心内容,探寻火烧迹地林褥层碳、氮化学计量特征与时间、空间因子间的关系,能够为研究火干扰对森林生态系统碳氮循环的影响提供理论依据。  方法  以不同过火年份兴安落叶松火烧迹地和未过火兴安落叶松林样地的林褥层（未分解凋落物层、半分解凋落物层）作为研究对象,测定样品全碳、全氮、铵态氮、硝态氮、可溶性有机碳含量。采用单因素方差分析（ANOVA）比较林褥层碳、氮化学计量特征在不同恢复时长、不同空间特征上的显著差异性;用皮尔森相关性表明林褥层碳含量、氮含量和碳氮比与各因子之间的相关程度;用因子分析法综合分析不同因子对林褥层碳氮化学计量比的影响程度。  结果  随恢复时长增加,未分解层碳、氮含量和C/N呈先升高再降低的趋势,半分解层与之相反。随着海拔升高,未分解层碳含量和C/N、半分解层碳含量呈现上升趋势,半分解层C/N呈先降低再升高的趋势。未分解层碳含量和C/N平坡显著高于缓坡（P < 0.05）,氮含量平坡略低于缓坡（P > 0.05）。半分解层碳含量和氮含量缓坡略高于平坡,C/N平坡略高于缓坡。环境因子对未分解层碳氮比影响大小顺序为经度 > 纬度 > 铵态氮含量 > 氮含量 > 碳含量 > 坡度 > 坡向 > pH,对半分解层碳氮比影响大小顺序为经度 > 碳含量 > 坡向 > 海拔 > 氮含量 > pH > 硝态氮含量。  结论  恢复时长和空间因子均是兴安落叶松火烧迹地林褥层碳含量、氮含量和碳氮化学计量比的影响因子。部分空间因子如坡度、坡向对兴安落叶松火烧迹地林褥层碳含量、氮含量和碳氮化学计量比具有显著影响。时间因子和空间因子可通过改变兴安落叶松火烧迹地林褥层的分解速率进而对其所在的火顶极森林生态系统的碳、氮循环过程产生一定影响。   相似文献   

大兴安岭火烧迹地幼苗更新及空间分布格局     

《内蒙古农业大学学报(自然科学版)》2021,(1)

森林火灾是大兴安岭林区森林生态系统退化的干扰因子之一,研究火烧迹地幼苗更新及空间分布格局,对深入探讨火烧迹地植被恢复过程中群落演替规律和植被恢复提供基础理论依据。本研究以内蒙古大兴安岭林区西坡北部2010年火烧迹地为研究对象,根据迹地存活株数设置3块30 m×30 m不同火烧强度(轻度L、中度M和重度H)的固定样地,调查并记录更新苗(胸径5 cm)的树种名称、坐标、地径和株高。采用熵值法和空间格局分析法,研究不同强度火烧迹地的更新情况和幼苗的空间分布格局。结果表明:不同强度火烧迹地幼苗的空间分布格局多呈聚集分布,只在轻度L火烧迹地中,Ⅱ级和Ⅳ级幼苗呈均匀分布。中度M火烧迹地幼苗聚集强度最大,轻度L聚集度最小,幼苗的聚集强度随更新密度增大而增大;不同火烧强度和不同更新等级下,兴安落叶松幼苗均为聚集分布,中度M火烧迹地聚集强度最大,重度H聚集度最小。不同强度火烧迹地幼苗的更新情况为:中度M重度H轻度L;兴安落叶松幼苗更新情况为:轻度L中度M重度H,火烧强度越大对兴安落叶松幼苗的更新影响越大。  相似文献   

火干扰恢复初期土壤呼吸及其组分与土壤温湿度关系   总被引：1，自引：0，他引：1  

王梓璇  周梅  赵鹏武  王鼎  石亮  赵威  刘喜才 《东北林业大学学报》2021,49(8):78-83,89

以内蒙古大兴安岭冻土区草类-兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,采用定位观测测定土壤呼吸、土壤温湿度变化,分析火干扰初期重度火烧迹地土壤呼吸速率(RS)及其组分变化,探讨土壤呼吸速率与土壤温度、湿度的相关性,寻找林火干扰恢复初期冻土区土壤呼吸及其组分规律.结果表明:林火干扰当年对土壤呼吸与土壤异氧呼吸的影响较小;随恢复时间的推移,火烧样地土壤呼吸与土壤异氧呼吸逐渐增强.火干扰后恢复的前3年,火烧样地较未火烧样地相比,RS增加了13.14％,土壤异养呼吸速率(RH)增加了38.38％,土壤自养呼吸速率(RA)降低34.09％.林火干扰对土壤呼吸、土壤异养呼吸有增强作用,对土壤自养呼吸有抑制作用.林火干扰后,土壤异养呼吸的增加抵消土壤自养呼吸的减少,土壤深度为10 cm处的土壤温度(T10)、湿度(W10)均升高,RS、RH与T10的拟合度增强,RA与T10的拟合度降低.林火干扰降低了土壤呼吸及其组分对T10的温度敏感系数(Q10).火烧样地、未火烧样地土壤呼吸及其组分与W10呈显著正相关关系,但拟合系数较低(R2>0.13,P<0.05).  相似文献   

大兴安岭兴安落叶松林火烧迹地群落演替状况   总被引：4，自引：0，他引：4  

孙家宝  胡海清 《东北林业大学学报》2010,38(5)

采用由植被空间序列推断时间系列的方法,分析了大兴安岭地区兴安落叶松(Larix gmelinii)林不同火强度火烧迹地群落演替状况。研究结果显示,重度火干扰后,兴安落叶松林群落演替趋势规律为:杂草丛或灌草丛→白桦山杨混交林→阔叶兴安落叶松林→兴安落叶松林;中度火干扰后,兴安落叶松林的群落演替趋势为:杨桦林或以阔叶树为主的针阔混交林→兴安落叶松林;轻度火干扰后,对兴安落叶松群落的影响较小,不能改变原有的树种组成,林分群落结构变化主要表现在灌木层和草本层中一些旱生物种与中湿生物种的替代过程。  相似文献   

低强度林火对兴安落叶松林土壤理化性质的影响     

杜嘉林  胡海清 《安徽农业科学》2014,(14):4305-4308

[目的]探讨低强度林火对兴安落叶松林土壤理化性质的影响.[方法]依据地表可燃物损耗量来判断林火强度,在大兴安岭松岭林区落叶松林混交林火烧迹地选择低强度林火迹地为样地,对低强度林火迹地与对照样地的土壤理化性质进行3 a连续测定和比较分析研究.[结果]低强度林火主要影响森林土壤A层容重,没有对土壤B层产生显著影响;低强度林火燃烧后土壤A层持水量和贮水能力减小,火烧虽然没有改变土壤B层的有机质,但孔隙度相差明显;低强度林火提高了A层土壤pH,随时间的推移土壤pH从6.4恢复到5.4,说明低强度林火对土壤pH影响有限;低强度林火对土壤有机质再分配是有影响的,不单纯地表现为减少趋势,可能更多的是分解;土壤营养元素中以N素最易挥发,火烧后迹地土壤A层全N量下降;低强度林火对速效K含量增加只限于一个生长季.火后Ca,Mg和P的含量的变化结果与K近似.[结论]有计划地实施低强度林火对森林具有一定的保护作用.  相似文献   

大兴安岭兴安落叶松林土壤微生物分布特征   总被引：2，自引：0，他引：2  

姜海燕  闫伟 《浙江林学院学报》2010,27(2):228-232

采用稀释平板法,在内蒙古大兴安岭森林生态系统定位站研究了5种不同林型的土壤微生物数量组成及垂直分布特征。结果表明,兴安落叶松Larix gmelinii林中分布的微生物以细菌占优势,占微生物总数量的80.19% ～ 96.83%;微生物的总数量是杜香Ledum palustre-兴安落叶松林（28.85 × 106个·g^-1）＞草类-兴安落叶松林（20.67 × 106个·g^-1）＞柴桦 Betula fruticosa-兴安落叶松林（10.08 × 106个·g^-1）＞火烧迹地（2.95 × 106个·g^-1）＞皆伐兴安落叶松林（2.07 × 106个·g^-1）;细菌是杜香-兴安落叶松林（27.18 × 106个·g^-1）＞草类-兴安落叶松林（19.80 × 106个·g^-1）＞柴桦-兴安落叶松林（9.76 × 106个·g^-1）＞火烧迹地（2.69 × 106个·g^-1）＞皆伐兴安落叶松林（1.66 × 106个·g^-1）;真菌是皆伐兴安落叶松林（28.05 × 104个·g^-1）＞柴桦-兴安落叶松林（20.86 × 104个·g^-1）＞杜香-兴安落叶松林（12.20×104个·g^-1）＞草类-兴安落叶松林（7.93 × 104个·g^-1）＞火烧迹地（7.32 × 104个·g^-1）;放线菌数量是杜香-兴安落叶松林（15.44 × 105个·g^-1）＞草类-兴安落叶松林（7.94 × 105个·g^-1）＞火烧迹地（1.86 × 105个·g^-1）＞皆伐兴安落叶松林（1.28 × 105个·g^-1）＞柴桦-兴安落叶松林（1.08 × 105个·g^-1）。土壤中,微生物垂直分布除杜香-兴安落叶松林、草类-兴安落叶松林、柴桦-兴安落叶松林的放线菌为10 ~ 20 cm高于0 ~ 10 cm,其他均是随着垂直深度的增加,各类微生物数量逐渐减少。不同林型土壤微生物的数量、类型及垂直分布存在显著差异（P＜0.05）。图4表1参15  相似文献   

大兴安岭北部不同类型兴安落叶松林土壤呼吸及其组分特征   总被引：1，自引：1，他引：0  

段北星  满秀玲  宋浩  刘家霖 《北京林业大学学报》2018,40(2):40-50

目的研究大兴安岭地区兴安落叶松林土壤呼吸及其组分的特征以及与土壤温度、湿度两个影响因子之间的关系,为进一步阐明我国寒温带地区碳释放及其对地区气候的影响提供科学依据。方法使用LI-6400对大兴安岭北部5种主要类型兴安落叶松林(落叶松纯林、兴安杜鹃-落叶松林、杜香-落叶松林、白桦-落叶松林和樟子松-落叶松林)的土壤呼吸、呼吸组分及其影响因子进行测定分析。结果5种类型兴安落叶松林土壤总呼吸(R_S)、异养呼吸(R_h)和根呼吸(R_r)都具有明显的单峰曲线季节动态,且峰值均出现在8月;平均R_S波动在4.71~7.41 μmol/(m2·s)之间,大小依次为樟子松-落叶松林>杜香-落叶松林>白桦-落叶松林>落叶松纯林>兴安杜鹃-落叶松林,且不同类型兴安落叶松林土壤呼吸存在显著差异(P＜0.05);不同类型兴安落叶松林R_h和R_r也存在显著差异(P＜0.05),平均R_h表现为樟子松-落叶松林(5.56 μmol/(m2·s))>落叶松纯林(4.64 μmol/(m2·s))>白桦-落叶松林(4.55 μmol/(m2·s))>杜香-落叶松林(4.27 μmol/(m2·s))>兴安杜鹃-落叶松林(3.80 μmol/(m2·s));平均R_r表现为杜香-落叶松林(3.15 μmol/(m2·s))>樟子松-落叶松林(2.98 μmol/(m2·s))>白桦-落叶松林(2.76 μmol/(m2·s))>兴安杜鹃-落叶松林(2.30 μmol/(m2·s))>落叶松纯林(1.97 μmol/(m2·s))。异氧呼吸对土壤呼吸的贡献最大,占61.84%~71.76%,在异养呼吸中,以矿质土壤呼吸(R_m)为主,占土壤总呼吸的46.28%~58.18%,凋落物呼吸(R_l)的贡献只有8.34%~15.57%;R_r的土壤呼吸的贡献率为28.24%~38.16%。R_S与土壤10 cm温度(T₁₀)呈显著正相关指数关系,T₁₀可以解释土壤季节性变化的43.6%~57.0%;但R_S与土壤10 cm湿度(W₁₀)的相关性因林型而异。结论不同类型兴安落叶松林土壤呼吸及其组分之间差异显著;温度是土壤呼吸的主要影响因子,而湿度对土壤呼吸的影响较小。   相似文献   

春季冻融期寒温带主要森林类型土壤氮矿化特征     

王飞  满秀玲  段北星 《北京林业大学学报》2020,42(3):14-23

目的春季冻融期是连接冬季与生长季的关键时期，期间强烈的温度变化可能深刻影响土壤生态过程。研究春季土壤冻融过程对氮素矿化的影响，揭示我国寒温带地区冻融对土壤氮矿化的影响规律,为寒温带地区森林生态系统氮素研究和森林生产力评价提供理论依据。方法本研究以寒温带地区3种典型森林（兴安落叶松林、樟子松林、白桦林）为研究对象，利用树脂芯法测定和分析了在春季解冻期间土壤无机氮（NH₄+-N、NO₃?-N）以及净氨化速率、净硝化速率、氮矿化速率的动态变化。结果寒温带春季冻融期3种林型土壤无机氮含量均表现出释放特征，且在冻融末期有大幅增加趋势，但不同林型其变化规律有所不同，3种林型土壤铵态氮含量占无机氮含量的83.91% ~ 97.22%，是春季冻融期土壤无机氮的主要存在形式。冻融循环期间兴安落叶松林、樟子松林和白桦林0 ~ 10 cm土层土壤净氮矿化速率分别增加了1.86、6.18和0.25倍。10 ~ 20 cm土层土壤净氮矿化速率除兴安落叶松林有所降低外，樟子松林和白桦林土壤净氮矿化速率分别增加了4.09和2.25倍。土壤净氨化速率占土壤净氮矿化速率的73.47% ~ 96.76%，土壤氮矿化以氨化作用为主。土壤含水量是土壤有机氮矿化作用的主要影响因素。结论寒温带冻融作用有利于土壤有机氮的矿化，且阔叶林土壤氮矿化对冻融循环的响应强于针叶林。   相似文献   

林火对大兴安岭典型林型林下植被与土壤的影响   总被引：8，自引：3，他引：5  

张玉红  覃炳醒  孙铭隆  周志强 《北京林业大学学报》2012,34(2):7-13

利用大兴安岭南瓮河保护区典型林型的样方调查资料,并采用灰色关联度分析,对不同强度林火干扰下草类 白桦林和草类 落叶松林林下植被的物种多样性、生物量和土壤因子的关联性进行研究。结果表明:1)所有调查样地林下植被的物种丰富度、Shannon指数和Simpson指数等物种多样性指数随着火烧强度增加而降低,表现出未火烧中度火烧重度火烧的趋势,而物种多样性指数年变化量均有明显的增加,其中林火干扰的林下植被物种多样性的增加明显高于未受林火干扰的林下植被物种多样性。2)随着火烧强度的增加,林下植被生物量总量降低;而林下植被生物量总量年增加变化量呈上升趋势,增加的程度随着火烧强度的增强而增大,与火烧强度成正比(重度火烧中度火烧未火烧);而标准木细根生物量在不同火烧强度间无明显变化,而是随着离树干的水平距离的增加而减少(1 m＞2 m＞3 m)。3)火烧迹地土壤pH值和有机碳含量随火烧强度增加而增加,而土壤全氮和全钾含量则相反;在中度火烧情况下,土壤密度和全磷的含量更高。4)灰色关联度分析结果显示,林火干扰后,土壤密度、有机碳含量和全氮含量与林下植被物种多样性的相关性较高;而土壤密度、有机碳含量和pH值与林下植被生物量相关性较高。由于一定强度的林火干扰并未完全破坏林下植被,而是导致部分林下植被死亡,植被间形成林隙,为林下植被创造了生存空间和发展条件,同时土壤养分含量受林火干扰发生变化,为林下植被生长提供养分,一定程度上促进了林下植被的恢复。   相似文献   

林火对兴安落叶松根生物量及碳氮养分浓度的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

楚旭  邸雪颖  杨光 《北京林业大学学报》2013,35(2):10-16

以大兴安岭塔河林业局兴安落叶松林为研究对象,对不同时间火烧迹地进行调查,采用挖掘法获取土壤根系样品,研究火后落叶松根生物量,C、N养分浓度及C/N值变化。结果表明:1）火烧后1周,受低强度和中等强度火烧树木的活根生物量仅是对照树木的80%和36%,＜1 mm细根生物量则分别是对照的60%和19%。2）火烧后3个月,受低强度火烧树木细根得到了一定程度的恢复,受中等强度火烧树木根恢复程度明显低于受低强度火烧树木;火后2年,前者根生物量与对照树木无明显差异,而后者＜1 mm细根生物量与对照无显著差异,得到恢复。3）火烧降低了树木根的碳和氮养分浓度,低强度火烧使C/N值减小,而中等强度火烧使C/N值增加。林火对树木根系产生了显著的影响,烧毁根系,改变其生理活性及生存环境;而树木根系的恢复受多种因素影响。   相似文献