关帝山云杉次生林枯落物及土壤理化性质对林分空间格局的响应特征

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为了探究林分空间格局对林下地上和地下部分功能的影响,本研究以庞泉沟自然保护区内云杉次生林为研究对象,设置9块10m×10m样地,通过野外调查与室内试验相结合的方式,测定枯落物水文特征、枯落物化学养分、土壤水分和孔性、土壤化学养分4方面共23个指标用以分析枯落物及土壤理化性质对林分空间格局的响应。研究结果如下:(1)运用方差均值比率、丛生指标、负二项参数、平均拥挤度、Cassie指标、聚块性指标等方法分别分析了样地内树木以及样地内的幼树、幼苗的空间格局。结果显示,林分空间格局呈现均匀分布、随机分布、低度聚集分布和中度聚集分布4种类型,且多数呈现聚集分布。(2)云杉次生林下枯落物未分解层和分解层的自然含水量、最大持水率、有效持水率、最大持水量对林分空间格局的响应差异显著(p<0.05),有效持水量无显著性差异。随浸水时间的延长,不同空间格局枯落物未分解层和分解层的持水量增大趋势相似,吸水速率减小趋势相似。不同的空间格局对枯落物分解层的全氮、全磷、全钾含量有显著影响,对pH值影响无显著差异性。全氮、全磷均为低度聚集分布下最高,中度聚集分布下最低,而全钾则中度聚集分布下含量最高,且大于低度聚集分布。(3)土壤物理性质指标对林分空间格局的响应在0~10cm层土壤存在显著性差异,10~20cm、20~30cm、30~40cm土层差异不显著。在聚集分布状态下,0~10cm土层土壤自然含水量、饱和持水量、毛管持水量、毛管孔隙度、总孔隙度随聚集程度增大而减小,容重随聚集程度增大而增大;随着土层深度的增加,自然含水量、饱和持水量、毛管持水量、毛管孔隙度、总孔隙度则变为随聚集程度增大而增大,容重随聚集程度的增大而减小。(4)土壤pH对林分空间格局的响应差异性显著,其余土壤化学性质对其响应几乎无显著差异性。在聚集分布下,pH随聚集程度的增大而减小;0~10cm土层土壤各养分含量基本最高,且各层化学指标基本表现为:低度聚集分布>中度聚集分布。
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