择伐强度对长白落叶松人工林下凋落物现存量及土壤理化性质的影响OA

【目的】明确择伐强度、凋落物现存量与土壤理化性质间的关联,为落叶松人工林的可持续经营及土壤肥力维持提供理论与技术支撑。【方法】选取立地条件基本一致的长白落叶松人工林,于2018年按蓄积量进行了不同强度(25%、35%、45%)的择伐作业,并设置未择伐为对照,随后在各择伐强度的林分内分别设置了3块固定样地,于择伐经营5 a后的2023年8月,在各样地内对凋落物的覆盖厚度和现存量、土壤理化性质进行调查,通过单因素方差分析、Mantel分析和结构方程模型构建,对不同择伐强度下凋落物覆盖厚度、现存量及土壤理化性质的变化和其相互间的关系进行研究。【结果】择伐经营5 a后,25%、35%、45%择伐强度下凋落物覆盖厚度与对照林分相比分别减小17.4%、30.3%、31.0%;未分解层厚度仅在35%、45%择伐强度下与对照林分相比分别减小32.7%、36.1%;半分解层厚度在25%、35%、45%择伐强度下与对照林分相比分别减小25.7%、44.2%、43.4%。高强度择伐(45%)对0~10 cm土层的土壤容重影响较大,与对照组相比减小17.7%;中弱强度择伐(35%、25%)对20~40 cm土层的土壤容重影响较大,与对照林分相比分别减小15.0%、11.0%。土壤含水率在高强度(45%)的择伐后较对照林分分别增大40.8%(0~10 cm)、21.8%(10~20 cm)、18.7%(20~40 cm)。0~40 cm土层中土壤紧实度最大值在不同择伐强度下表现从大到小依次为对照林分(785.0 kPa)、25%择伐强度(724.4 kPa)、45%择伐强度(525.6 kPa)、35%择伐强度(503.9 kPa)。中等强度的择伐(35%)下,0~10 cm土层土壤pH值和全氮、全磷、有机质碳、水解性氮含量与对照组相比分别提高5.5%、21.7%、39.8%、45.4%、51.3%。高强度(45%)的择伐下,0~10 cm土层土壤速效钾、速效磷含量与对照组相比分别提高30.0%、60.4%。通过结构方程模型拟合结果发现,择伐经营可以直接对土壤含水率、土壤化学性质产生显著的正向影响,对土壤容重、凋落物覆盖厚度、凋落物现存量产生显著的负向影响;凋落物覆盖厚度和现存量对土壤化学性质间接产生显著负向影响。【结论】择伐经营能显著减少林地表面凋落物堆积,改善林分内微环境,有利于地表落叶松针叶等凋落物的分解。在中高强度(35%、45%)的择伐后,能够加速凋落物的分解,有效促进土壤养分循环,对维持土壤肥力和预防土壤酸化有重要作用。