陕北安塞人工刺槐林地植被与土壤变化特征

发布时间：2020-10-30 08:56

【摘要】：本研究以黄土丘陵沟壑区安塞县广泛栽植的刺槐人工林为研究对象,以相应年限的自然恢复植被为对照,在研究不同林龄刺槐林地的林木生长、林下植被与土壤水分与养分变化特征的基础上,重点探明了“退耕还林”后栽植的15年生刺槐的林木生长、林下植被及林地土壤特征,为该区大规模人工刺槐林的健康维持机制研究及可持续性经营管理提供基础资料及参考依据。取得如下主要结果:1)刺槐的树高及胸径随林龄增大呈现明显的递增趋势,但随着林木密度的增大呈递减趋势。刺槐林10年时林下植被盖度最高(47.8%),生长至20年时郁闭度达到最大(60.3%),30年时林分林分密度最高(2961株/hm2),当生长至40年左右,树高、胸径达到最大(9.07 m和12.10 cm),退耕15年生刺槐平均树高及胸径分别为7.28 m和7.82 cm。林下植被平均盖度与地上生物量均显著低于对应年限自然植被。2)恢复后期刺槐林下和自然恢复样地出现了乔、灌物种,但零散分布,尤其是林下植被;研究区的主要建群种幼苗更新在自然恢复植被中比刺槐林下较强,但整体幼苗更新能力弱,且没有灌木物种的幼苗更新,植被恢复进程缓慢。3)10年刺槐林地和自然植被土壤水分大致接近,其余恢复年限林地土壤5 m平均含水量均要低于自然植被样地,在40年时土壤水分接近凋萎系数;退耕15年生刺槐林地0~500 cm土壤含水量为4.52~8.17%,与栽植密度之间存在负相关关系,刺槐初始造林密度不宜超过1670株/hm2。4)林地土壤中全氮、有机质、全磷、速效氮、速效磷含量均随土层加深逐渐降低;与自然恢复相比,刺槐林地土壤养分各指标含量在不同土层均相对较高(p0.05)。5)退耕15年生刺槐树高、胸径、林分郁闭度、林下植被盖度整体均处于较低水平,且林地土壤水分出现干旱化趋势,加上大规模的退耕刺槐林分布,其可持续性存在风险。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S718.5
【图文】：

平均树高,林龄,平均胸径,刺槐

图 3-1 不同林龄刺槐平均树高及平均胸径Fig. 3-1 Tree height and DBH at different stand ages of Robinia pseudoacacia）密度及郁闭度变化分密度是影响林分生长发育的重要因子，不同林龄刺槐林分密度对比结果度随年限增大先增加后减小，刺槐生长最初几年，由于存活率低的原因，分密度最低，仅为 1344 株/hm2，之后由于根蘖和种子繁殖的缘故，密度

林龄,郁闭度,刺槐,刺槐林

图 3-2 不同林龄刺槐密度及郁闭度Fig. 3-2 Tree density and cover at different stand ages of Robinia pseudoacacia2 不同林龄刺槐林下植被变化1）生长型变化刺槐林下植被与自然植被的生长型主要包括木本和草本。就木本植物而言下木本的种类数存在显著差异。其中，10 年生刺槐林下木本植物最少，平

林下植被,自然植被,物种多样性,年限

图 3-4 不同恢复年限林下植被及自然植被物种多样性Fig. 3-4 Species biodiversity of understory and natural vegetation at different restoration stage3）植被盖度变化不同林龄刺槐林下植被盖度存在显著差异（p<0.05），在 10 年左右时，由于林分未能完全郁闭，林内存在多处林窗，林地光照相对丰富，促进了林下层植被的更新，此时的林下层盖度最高，为 47.8%；随着林龄增加，上层林木开始郁闭，致使林内光照、水分等资源竞争加剧，从而抑制了林下层生长发育，当林龄达到 30 年时，林分基本已经成熟，此时，林分密度、林地郁闭度等均相对最高，林下层的生长受到抑制程度达到最大，植被盖度相对最低（13.4%）；随着林龄继续增大，林木开始自然稀疏，加之人为砍伐加剧，郁闭度降低，林窗重新出现，导致林内光照资源重新趋于缓和，一定程度了改善了林下植被的发育。就自然植被而言，随着演替的推进，植被的盖度呈显著的递增趋势（p<0.05），在40 年时，植被盖度达到 64.4%，几乎是演替初期的 2 倍。就相同年限不同恢复方式而言，除了演替初期刺槐林下植被盖度略高于自然植被外，其余阶段自然植被盖度均显著高于林下植被（p<0.05）。
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