小興安嶺紅松活立木樹干腐朽定量檢測(cè)及與立地條件關(guān)系.pdf

1、活立木腐朽是森林經(jīng)營(yíng)中普遍存在的問(wèn)題，對(duì)森林的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益都有巨大危害，必須加以控制。在林地調(diào)查中不難發(fā)現(xiàn)，有的林地活立木腐朽集中，有的則很少有腐朽發(fā)生;一些研究也表明，在某些特定環(huán)境下腐朽會(huì)有明顯偏多或偏少的現(xiàn)象，這說(shuō)明腐朽的形成和發(fā)展受立地條件影響很大，為了給腐朽防治提供理論依據(jù)和新思路，有必要全面而深入地研究立地條件對(duì)腐朽的影響。
　　我國(guó)東北林區(qū)優(yōu)勢(shì)樹種之一的紅松屬于珍貴樹種，受到國(guó)家保護(hù)，研究?jī)r(jià)值很高，為保護(hù)該樹種免受

2、腐朽侵襲，減少相關(guān)損失，以小興安嶺針闊混交林中的紅松活立木作為研究對(duì)象，采用野外無(wú)損測(cè)試技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室分析手段深入研究了準(zhǔn)確判斷樹干內(nèi)部腐朽狀況以及定量腐朽程度的方法，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)分析了立地條件對(duì)腐朽程度的影響。
　　主要研究?jī)?nèi)容包括:①腐朽程度定量檢測(cè)。采用阻抗儀、木芯失重率估測(cè)、近紅外和紅外光譜分析4種方法對(duì)紅松樹干內(nèi)部腐朽進(jìn)行判斷和定量表征，通過(guò)比較分析，擇優(yōu)選取，建立可靠性高的腐朽程度定量檢測(cè)方法。②立地條件對(duì)紅松樹干腐朽

3、程度的影響。分類研究了立地土壤理化性質(zhì)（pH、有機(jī)質(zhì)含量等12項(xiàng)理化指標(biāo)）、地形條件（高程、坡度/向/位）、微氣候（地表溫度、氣溫、濕度和光照強(qiáng)度等）和活立木自身?xiàng)l件（邊心材含水率和胸徑）對(duì)腐朽程度的影響。③綜合分析。從所觀測(cè)的立地條件指標(biāo)中篩選出與腐朽程度相關(guān)性較強(qiáng)的指標(biāo)，用因子分析研究腐朽程度與提取出的主要因子之間的相關(guān)關(guān)系，最后用相關(guān)系數(shù)法分析不同立地條件之間的相互聯(lián)系和影響。
　　研究結(jié)果表明，阻抗儀檢測(cè)能夠?qū)t松樹干腐朽

4、程度實(shí)現(xiàn)比較準(zhǔn)確的定量，如實(shí)反映樹干內(nèi)部腐朽情況，近紅外光譜分析也能大致判斷樹干腐朽程度，但是準(zhǔn)確度和可靠性遜色于阻抗儀檢測(cè)。阻抗儀測(cè)得的腐朽程度（EZ）與腐朽程度真值（ES，根據(jù)木芯失重率估算得到）之間極顯著正相關(guān)(r=0.905，P＜0.01)，兩種結(jié)果可以互相轉(zhuǎn)換。近紅外光譜預(yù)測(cè)模型中光譜與腐朽程度真值(ES)之間的相關(guān)系數(shù)r可達(dá)0.697。
　　活立木下不同位置(干基處、坡上/下距干基處5m)土壤理化特性中，只有干基處土壤

5、理化特性與紅松樹干腐朽程度之間有較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系。干基處土壤含水率(=0.642，P＜0.01)和有機(jī)質(zhì)含量(r=0.639，P＜0.01)與腐朽程度的相關(guān)程度最高;其次是土壤全N含量(r=0.576，P＜0.01)和C/N(r=0.512，P＜0.01);土壤pH、容重、速效P和水解N含量也與腐朽程度在0.01或0.05水平上顯著相關(guān)，相關(guān)程度較低一些。
　　地形條件（高程，坡度/向/位）中只有坡向和坡位對(duì)紅松樹干腐朽程度有明顯的

6、影響。樣木調(diào)查結(jié)果表明，北坡的腐朽發(fā)生率最高，這跟北坡是被陰面，林地濕度較大有關(guān)。處于坡中部樣木的腐朽程度(P=0.018＜0.05)顯著大于坡上部，這與坡中部樣木的立地土壤含水率(P=0.016＞0.05)顯著高于坡上部有關(guān)。
　　微氣候因子不同時(shí)段（每日8:00～16:00之間觀測(cè)7次）觀測(cè)值與樣木腐朽程度之間呈現(xiàn)出不同程度的相關(guān)關(guān)系，其中日平均值與腐朽程度的相關(guān)程度最高（主成分回歸的決定系數(shù)R2=0.612，后面同），其次是

7、8:00(R2=0.459)和14:00(R2=0.546)的觀測(cè)值。地表溫度和光照強(qiáng)度在不同時(shí)段均與腐朽程度呈現(xiàn)顯著或極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，氣溫和空氣相對(duì)濕度僅在部分時(shí)段與腐朽程度顯著相關(guān)（分別為負(fù)相關(guān)和正相關(guān)）。健康樣木下的地表溫度、氣溫和光照強(qiáng)度均顯著高于(P＜0.01)腐朽樣木下，而空氣相對(duì)濕度顯著低于(P＜0.01)腐朽樣木下，說(shuō)明在光照較弱，溫度偏低和比較潮濕的微氣候生境下，紅松活立木更易發(fā)生腐朽。
　　樣木腐朽程度與邊心

8、材含水率極顯著負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)r分別為-0.715和-0.749），且健康樣木邊材（在0.01水平上）和心材（在0.05水平上）含水率顯著高于腐朽樣木，這一結(jié)果表明腐朽使得活立木體內(nèi)水分減少，且腐朽程度越高，水分減少越多。
　　所觀測(cè)的立地條件指標(biāo)可以劃歸為5類，即光照強(qiáng)度和溫度因子、土壤養(yǎng)分因子、土壤含水率和酸堿度因子、坡位因子和土壤容重因子，其中光照強(qiáng)度和溫度因子與紅松腐朽程度相關(guān)性最強(qiáng)(r=0.488，P＜0.05)，其次是

9、坡位因子(r=-0.400，P＜0.05)，再次是土壤水分和酸堿度因子(r=0.385，P＜0.05)，土壤養(yǎng)分因子和土壤容重因子與腐朽程度的相關(guān)關(guān)系尚未達(dá)到顯著性水平。
　　不同立地條件之間普遍存在顯著相關(guān)關(guān)系，其中土壤有機(jī)質(zhì)含量對(duì)土壤其他理化指標(biāo)（含水率、pH、全N含量、C/N、速效P含量、容重）有顯著的影響，地表溫度和光照強(qiáng)度對(duì)含水率等7項(xiàng)土壤理化指標(biāo)（其他6項(xiàng)分別為有機(jī)質(zhì)含量、pH、全N含量、C/N、速效P含量、容重）均有