采伐对小兴安岭低质林土壤和枯落物功能影响

由于多次过量采伐干扰及自然灾害,小兴安岭林区形成大面积郁闭度较低、生产力低下且林相衰败的低质林。为了改善林分质量、恢复原有森林结构和功能,有必要对低质林分进行改造。低质林的改造一般会采用不同的采伐方式,每种采伐方式对林地环境产生的影响不同,所以研究每种采伐方式对林地土壤肥力、土壤碳排放和枯落物持水性能的影响,筛选有利于森林生态恢复的改造方式,对低质林的科学经营具有重要意义。 本研究在小兴安岭马永顺林场低质林改造示范基地内,针对低质林改造过程中的不同采伐方式(水平带状皆伐、垂直带状皆伐、林窗和择伐),以采伐后林地内土壤理化性质、土壤呼吸、枯落物为研究对象,探讨不同的采伐方式对土壤和枯落物功能的影响,从土壤理化性质、土壤碳释放和枯落物持水性能角度选择合理的采伐方式。主要研究结果如下： (1)对于土壤理化性质,林窗带的理化性质变化程度最大,其次为垂直皆伐带和择伐带,水平皆伐带的变化程度最小；从对土壤理化性质影响程度角度选择合理的采伐方式,以水平皆伐最宜,其次为采伐强度31%和41%的择伐,再次为面积较大的林窗,最后为垂直皆伐。 (2)对于土壤呼吸,水平带皆伐带和垂直皆伐带不同的带宽对土壤呼吸的影响不显著；对于不同面积的林窗,土壤呼吸最大值出现在林窗面积300m2处；水平带、垂直带和林窗的年土壤呼吸量分别为：1.184,1.426,1.179 Kg CO2·m-2·a-1；对于择伐,随采伐强度的增加土壤呼吸呈现波动性,采伐强度与土壤呼吸具有负相关性,二者的关系为双曲线。 (3)对于枯落物,水平皆伐带和垂直皆伐带未分解层枯落物量和最大持水量大于半分解层,但带宽不同处的枯落物量和最大持水量没有明显差别。择伐带在低采伐强度枯落物量和最大持水量较大。采伐作业对枯落物持水性能产生较大扰动,但采用垂直带皆伐和低强度择伐方式可有效降低采伐对枯落物持水性能的影响。 以上研究结果可为采伐对土壤和枯落物功能影响的研究和低质林经营提供科学参考。