黄河三角洲混交林生长规律和土壤特性研究

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本文以黄河三角洲1年生、5年生、13年生、29年生不同林龄白蜡×刺槐混交林、29年生白榆×刺槐、臭椿×刺槐混交林为研究对象,以各林龄周边无林地以及29年生刺槐纯林、白蜡纯林、白榆纯林、臭椿纯林为对照,对各林分地上部分生长状况,土壤物理性质、土壤养分含量以及土壤酶活性进行了分析研究。总结出黄河三角洲盐碱地混交林的生长发育规律以及林木和土壤环境之间的相互关系,并利用主成分分析法综合评价了三种不同混交模式混交林林分生长与土壤特性相互作用的综合效果和主要的限制因素。结果表明:⑴白蜡×刺槐混交林在生长前期主要以胸径的生长为主,生长后期高生长占优;混交林前期刺槐生长比白蜡快,后期白蜡生长快,最后形成白蜡明显占据上层空间的复层林。混交林生长过程中刺槐的变化很稳定,白蜡出现种内分化,且保存率有降低的趋势;⑵随着林龄的增加,土壤的物理性质逐渐得到改善,土壤容重逐渐降低,土壤孔隙度逐渐增大,土壤返盐现象得到了明显的抑制。混交林前期粗生长占优时只有0-20cm土层的土壤容重和土壤孔隙度有明显的变化,后期高生长占优时,20-40cm和40-60cm土层物理性质逐渐得到改善;⑶土壤酶随着林龄的增加活性有明显的变化,土壤脲酶和蔗糖酶活性增加最明显,多酚氧化酶活性逐渐下降。随着土层深度的增加,各个土层土壤酶都呈现出上升或下降的趋势,但20-40cm和40-60cm土层这种变化均滞后于0-20cm;⑷随着林龄的增加,土壤碱解氮、速效钾含量显著增加,有效磷含量的变化特征不明显,但总体上呈上升趋势,有机质含量先上升后下降,全氮、全磷含量除29a混交林外无明显的变化;⑸林木生长与土壤孔隙度和土壤脲酶、碱性磷酸酶极显著相关,土壤养分含量的变化滞后于林木生长和土壤酶活性的变化。白蜡×刺槐混交林首先改变的是土壤的物理性质和土壤酶的活性。土壤脲酶活性、碱性磷酸酶活性和有效磷含量是此地区混交林发育过程中的关键因素;⑹不同模式混交林中刺槐无明显变化,混交林中的白蜡和白榆种内分化程度变小,保存率增加,混交林中臭椿除保存率略有上升外无其他明显变化。白蜡×刺槐混交林蓄积量最大,白榆×刺槐混交林蓄积生长量增长最明显;⑺混交林能明显改善0-20cm和20-40cm土层物理性质,白蜡×刺槐混交林各层土壤物理性质相差最小并保持着相对良好的物理性质;混交林能维持一个很低的电导率水平,在降低表层土电导率水平方面,白蜡×刺槐混交林表现优于白榆×刺槐和臭椿×刺槐混交林⑻白蜡×刺槐混交林氮素的转化能力最强,白榆×刺槐混交林0-20cm磷素的转化能力最强;⑼混交林能明显改善0-20cm土层营养状况,白榆×刺槐混交林0-20cm土层营养状况提高最明显,白蜡×刺槐混交林有机质含量最低,但各层土壤营养状况相差最小,表现最稳定,臭椿×刺槐混交林只有0-20cm有机质含量较高,其他均表现一般;⑽白蜡×刺槐混交林主成分分析得分最高,臭椿×刺槐混交林得分低于纯林。林木生长状况、土壤氮素和磷素的转化是影响混交效果的主要因素。
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