重慶鐵山坪的森林健康及石灰改良作用.pdf

1、本文于2006～2007年的2個(gè)生長(zhǎng)季(5～11月)，在我國(guó)西南典型的酸雨區(qū)重慶選擇了典型森林類型為研究對(duì)象，進(jìn)行了林木地上和地下生長(zhǎng)、樹冠狀態(tài)、根系分布等森林健康的綜合調(diào)查，用以評(píng)價(jià)當(dāng)?shù)厣值慕】党潭龋贿M(jìn)行了包括馬尾松(Pinus massoniana.)、香樟(Cinnamomum camphora)等當(dāng)?shù)刂饕獦浞N的大范圍植物受到干旱和酸雨脅迫的實(shí)地調(diào)查，探討林木在不利條件脅迫下的適應(yīng)能力，通過調(diào)查篩選出優(yōu)良的抗性植物：選擇具有代表

2、性的馬尾松純林樣地，在樣地內(nèi)布設(shè)土壤施用石灰石粉的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控的定位試驗(yàn)，研究調(diào)控措施對(duì)林木地上生長(zhǎng)和細(xì)根特征的影響，確定土壤施加石灰石粉的最佳處理梯度。主要結(jié)論如下： (1)在個(gè)體水平上，馬尾松根系與地上指標(biāo)均存在正相關(guān)關(guān)系。樹高、胸徑、針葉生物量、落葉率與馬尾松根系生物量和細(xì)根密度達(dá)到顯著相關(guān)性(R2min=0.7362)。通過能反映林木個(gè)體地上生長(zhǎng)狀況的4個(gè)指標(biāo)并結(jié)合林木根系生物量的多少，能對(duì)酸雨區(qū)馬尾松受酸沉降的危害程度做

3、出綜合評(píng)價(jià)；通過幾年的連續(xù)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)鐵山坪馬尾松針葉的落葉率在逐年升高，2000～2004年馬尾松林木的落葉率在中等落葉水平(25-60％)的比率達(dá)到60％以上，2003和2004年中等落葉水平的比率分別達(dá)到78.7、77.5。2005～2007的中等落葉水平的比率也都達(dá)劍75以上。同時(shí)，調(diào)查中發(fā)現(xiàn)馬尾松林冠層的變色率也比較嚴(yán)重，且每年呈遞增趨勢(shì)。說明鐵山坪地區(qū)馬尾松林木處于亞健康狀態(tài)，森林健康狀況另人擔(dān)憂。 (2)總體來看，

4、馬尾松單木生物量在各器官中的分配比例順序基本為干(60.8％)＞枝(18.1％)＞根(10.2％)＞皮(7.2％)＞葉(3.7％)，隨著土壤酸化程度的加劇，不同優(yōu)勢(shì)等級(jí)的馬尾松根系生物量均有減少的趨勢(shì)，根系生物量的減少會(huì)導(dǎo)致馬尾松其他器官生物量的減少，從而影響林木的健康水平。進(jìn)一步說明本試驗(yàn)地土壤嚴(yán)重酸化對(duì)馬尾松單木各器官生物量特別是根系的負(fù)面影響尤為突出。 (3)從根系的分布來看，馬尾松根系主要集中在表層0-30厘米的土壤中

5、，香樟和木荷的根系主要集中分布住土壤的0-20層中，比馬尾松根系的分布總體上要淺。從根系在表層土壤分布所占總量的比例看木荷＞香樟＞馬尾松；而從單位面積中根系的總量來看則有香樟＞木荷＞馬尾松；同時(shí)對(duì)馬尾松和香樟的混交林進(jìn)行分析，得劍馬尾松純林根系的分布相對(duì)比混交林林的均勻，混交林根系更集中分布在土壤的表層?；旖涣种邢阏梁婉R尾松相互影響，處于競(jìng)爭(zhēng)地位。但香樟在其中占主要地位，對(duì)馬尾松的根系分布產(chǎn)生較大影響。而馬尾松對(duì)香樟的影響很?。粚?duì)馬尾松

6、細(xì)根的5項(xiàng)物理指標(biāo)進(jìn)行分析得到，隨著土層深度的增加根系的5項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)遞減的趨勢(shì)，根系主要集中分布在土壤的表層，根系的這種淺層分布不能充分的吸收養(yǎng)分和水分，不利于樹木的健康生長(zhǎng)。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)不同的優(yōu)勢(shì)度林小的表層根系分布的比例各不相同，Ⅳ級(jí)木表層根系所占整個(gè)根系的比例更大。說明Ⅳ的受害更為嚴(yán)重，對(duì)酸雨的危害更為敏感。 (4)通過對(duì)鐵山坪地區(qū)13種主要樹種的抗旱性調(diào)查得到：抗旱性強(qiáng)的樹種為木荷；較強(qiáng)的樹種依次為楓香、峨嵋紫楠：中等的樹種依

7、次為石櫟、野杏樹、毛桐、漆樹、青皮、香樟、杉木、馬尾松：差的樹種依次為槲櫟、毛葉木姜子；通過對(duì)該地區(qū)多達(dá)65種植物的抗酸性和大氣污染的集中調(diào)查，初步篩選出適合重慶酸雨地區(qū)用于城市綠化、經(jīng)濟(jì)林、用才林的抗性很強(qiáng)的樹種。包括9種造林樹種(楓香、木荷、杜仲、香樟、毛桐、黃葛樹、小葉香楠、石櫟、銀樺)，15種綠化樹種(日本珊瑚樹、白蘭花、深山含笑、樂昌含笑、小葉榕、高山榕、刺桐、雪松、臘梅、青葉垂榕柱、海桐、黃花槐、法國(guó)梧桐、野杏樹、峨嵋紫楠)

8、，2種花卉植物(天竺癸、劍麻)，此外篩選出抗性較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)樹種為柑橘。 (5)酸性土壤中混入石灰石粉土壤的pH值研究得到：隨著土層加深，土壤pH值在混施前后總體上都表現(xiàn)出先增加后緩慢增加然后保持穩(wěn)定的趨勢(shì)，但混施前僅表層(0-10cm)與后4層(10-20、20-30、30-40、40-50 cm)土壤的pH值差異顯著(p＜0.05)，而混施后表層和10-20cm土層的pH值與30-40、40-50cm土層都差異顯著(p=0.0

9、06；p=0.013)，且各土層pH值都高于混施前0.2-0.4。 (6)細(xì)根(=2 mm)特征(單位土體的根系長(zhǎng)度、表面積、體積、根尖數(shù)和干重)在研究深度范圍內(nèi)隨土層加深的變化趨勢(shì)研究得到：混施前表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，而混施后則為持續(xù)增大?？傮w來看，隨著混施量的增加細(xì)根特征表現(xiàn)為先增大后降低的趨勢(shì)，其中c(392g/m3)處理促進(jìn)根系生長(zhǎng)的效應(yīng)最好?；焓┖蠛突焓┣?-50cm土層的細(xì)根特征比值也是c處理效果最好。同時(shí)對(duì)2

10、-5mm的根系進(jìn)行分析，得到處理c各項(xiàng)指標(biāo)除干重平均值沒有d(519g/m3)處理高以外，其他各指標(biāo)在各處理中均最高，這進(jìn)一步說明c處理對(duì)根系恢復(fù)產(chǎn)生的效果最好。 (7)酸性十壤表面撒施石灰石粉對(duì)林木生長(zhǎng)的研究得到：2006年的胸徑增長(zhǎng)量c(2t/hm2)處理的最高，且與a(0t/hm2)、b(1t/hm2)處理的差異顯著。2007年的胸徑增長(zhǎng)量d(3t/hm2)處理的最高，與a處理的差異顯著，而與其他處理之間的差異不顯著?？?/p>

11、體來看撒石灰的a處理對(duì)胸徑產(chǎn)生的作用最小；2006和2007撒石灰的c處理對(duì)降低落葉損失率產(chǎn)生的作用最明顯，結(jié)合兩年的落葉損失率得出，隨著撒施量的增加落葉損失率表現(xiàn)出先降低后升高的趨勢(shì)，c處理為轉(zhuǎn)折點(diǎn)；對(duì)撒施后的林地內(nèi)小荷的生長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)石灰粉對(duì)林下木荷的生長(zhǎng)產(chǎn)生了顯著的影響，2006年調(diào)查得出c處理對(duì)木荷的生長(zhǎng)量最大，b、c、d處理均與a處理產(chǎn)生了顯著差異(p＜0.05)；2007年的調(diào)查得出d處理對(duì)木荷的生長(zhǎng)量影響最為顯著。