大兴安岭林区的历史起源较为悠久,尤其近代大兴安岭林区在各个历史时期的采伐、干扰下,演替变迁为现在的大兴安岭低质林,其林分的生态功能、社会价值受到影响。低质林的改造模式和方法须因地制宜,本研究以大兴安岭白桦低质林为研究对象,通过对白桦低质林不同改造方式(林窗改造、带状改造)和不同诱导方式(栽植樟子松、兴安落叶松、西伯利亚红松)低质林样方相关因素的考察,应用灰色系统理论分析改造后的白桦低质林样地各个指标,探讨最适合大兴安岭白桦低质林的改造模式。
通过对样地(不同面积林窗G1-G6和不同宽度皆伐带S1-S4)的设置,考察白桦低质林各个样方土壤物理性质(密度、孔隙度(毛管孔隙度和非毛管孔隙度)、含水率、有机碳含量、有机质含量),化学性质(N、P、K元素含量;对应的速效N、速效P、速效K含量;pH值、重金属(铜、铅、镉)含量等)。对比分析低质林枯落物蓄积量和持水性能,低质林各个生物层植被多样性(丰富度指数、多样性指数、均匀度指数)因素,结合白桦低质林改造后苗木成活率和生长率情况,对比相应对照组CK的情况分析最佳的改造模式。主要结论如下:
西伯利亚红松诱导改造的林窗样地G2(10m×10m)和带状样地S2(带宽10m)、S3(带宽14m)的土壤物理性质较好,经落叶松诱导改造的林窗样地G2(10m×10m)带状样地S2(带宽10m)的土壤化学元素含量最高且pH值含量适中,林窗样地G4(20m×20m)、G5(25m×25m)和带状样地S2(带宽10m)、S3(带宽14m)的植被多样性情况最好,同时S2(带宽10m)枯落物持水率较高、重金属镉含量最低。樟子松诱导改造的样地苗木成活率高的生长状况差,生长率高的样地成活率较低。最终认为:西伯利亚红松诱导的林窗样地G2(10m×10m)和落叶松诱导的带状样地S2(带宽10m)为大兴安岭白桦低质林的最佳改造模式。
以上结果可为大兴安岭林区白桦低质林改造模式的选取提供科学参考和理论依据。