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毛竹林皆伐和剩余物保留对土壤质量的影响

刘宗悦 吕时新 徐钧杰 陈旭 楼一恺 祁祥斌 余树全

刘宗悦, 吕时新, 徐钧杰, 陈旭, 楼一恺, 祁祥斌, 余树全. 毛竹林皆伐和剩余物保留对土壤质量的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220122
引用本文: 刘宗悦, 吕时新, 徐钧杰, 陈旭, 楼一恺, 祁祥斌, 余树全. 毛竹林皆伐和剩余物保留对土壤质量的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220122
LIU Zongyue, LÜ Shixin, XU Junjie, CHEN Xu, LOU Yikai, QI Xiangbin, YU Shuquan. Effects of clear-cutting and harvest residue of Phyllostachys edulis forests on soil quality[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220122
Citation: LIU Zongyue, LÜ Shixin, XU Junjie, CHEN Xu, LOU Yikai, QI Xiangbin, YU Shuquan. Effects of clear-cutting and harvest residue of Phyllostachys edulis forests on soil quality[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220122

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毛竹林皆伐和剩余物保留对土壤质量的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220122
基金项目: 国家林业和草原局资助项目(2045210598);浙江省科技厅资助项目(2022C02019)
详细信息
    作者简介: 刘宗悦(ORCID: 0000-0002-1143-3106),从事森林生态恢复研究。E-mail: 2139241736@qq.com
    通信作者: 余树全(ORCID: 0000-0003-2022-9921),教授,博士生导师,从事森林生态、恢复生态和生态规划研究。E-mail: yushq@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S718.5

Effects of clear-cutting and harvest residue of Phyllostachys edulis forests on soil quality

  • 摘要:   目的  毛竹Phyllostachys edulis林生态修复是当前中国亚热带地区面临的一个难题。了解毛竹林皆伐和剩余物保留后迹地土壤的自然恢复状况可为毛竹林生态修复提供指导。  方法  在毛竹林皆伐迹地设置了保留采伐剩余物(UR)、清理采伐剩余物(CR)和未采伐毛竹林地作为对照(ck)等3个处理。5 a后,通过土壤调查与测定,分析比较不同处理土壤指标变化,运用模糊判别和主成分分析,定量评价毛竹林皆伐后土壤自然恢复效果。  结果  ①CR、UR处理土壤容重分别比ck降低31%和14%(P<0.05),土壤总孔隙度、毛管持水量、田间持水量和饱和持水量均高于ck;UR处理土壤的持水力整体优于CR处理。②CR、UR处理土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效钾质量分数均高于ck,各指标增加幅度为117%~123%;有效磷则表现为CR处理极显著(P<0.01)低于UR和ck;由于保留了毛竹林皆伐后采伐剩余物,UR处理土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮、有效磷显著高于CR处理33%~99%(P<0.05);③CR、UR处理土壤脲酶、β-葡萄糖苷酶和过氧化物酶活性高于ck;UR处理土壤3种胞外酶活性均高于CR处理46%~98%。④综合评价结果表明:土壤质量得到较好恢复,毛竹林皆伐后恢复迹地土壤综合得分从高到低依次为采伐剩余物保留样区、采伐剩余物清理样区、毛竹林样区。  结论  毛竹林皆伐后的土壤经过5 a自然恢复,与毛竹林林地土壤相比得到较快修复,毛竹林皆伐后保留采伐剩余物更有利于土壤修复。图1表4参23
  • 图  1  各样区的土壤性质综合得分

    Figure  1  Synthesis scores of soil properties in the sample areas

    表  1  不同处理的土壤物理性质

    Table  1.   Soil physical properties of different treatments

    土层/cm处理容重/(g·cm−3)总孔隙度/%毛管持水量/(g·kg−1)田间持水量/(g·kg−1)饱和持水量/(g·kg−1)
    0~10CR0.67±0.02 b58.1±2.3 a470±17 a434±18 a654±24 a
    UR0.77±0.06 b52.2±1.9 a519±40 a464±35 a670±51 a
    ck0.88±0.04 a52.2±1.3 a443±20 a406±18 a605±29 a
    10~20CR0.67±0.02 b61.4±1.7 a487±15 b447±14 b682±24 b
    UR0.68±0.05 b58.3±1.8 a596±47 a527±39 a767±59 a
    ck0.93±0.03 a54.0±1.3 a439±22 b394±19 b610±28 b
      说明:数据为平均值±标准误。不同小写字母表示同一土层不同处理间差异显著(P<0.05)
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    表  2  不同处理的土壤化学性质

    Table  2.   Soil chemical properties of different treatments

    土层/cm处理pH有机碳/
    (g·kg−1)
    全氮/
    (g·kg−1)
    全磷/
    (g·kg−1)
    全钾/
    (g·kg−1)
    碱解氮/
    (mg·kg−1)
    有效磷/
    (mg·kg−1)
    速效钾/
    (mg·kg−1)
    0~10CR5.09±0.06 a36.86±2.62 b3.27±0.24 b0.37±0.02 b25.29±1.61 a101±7 b1.4±0.1 b189±13 a
    UR4.73±0.06 b73.25±7.25 a6.30±0.54 a0.58±0.04 a16.58±0.43 b96±11 a1.9±0.1 a195±15 a
    ck5.03±0.09 a33.73±2.78 b2.82±0.23 b0.31±0.01 b22.67±1.10 a95±5 b2.1±0.1 a105±13 b
    10~20CR5.26±0.08 a31.11±2.43 b2.71±0.21 b0.34±0.02 b26.31±1.78 a95±9 b1.1±0.1 b169±11 a
    UR4.98±0.09 a53.68±6.03 a4.62±0.47 a0.55±0.05 a17.00±0.43 b159±9 a1.6±0.2 a162±12 a
    ck5.03±0.10 a29.07±1.59 b2.38±0.14 b0.29±0.02 b22.21±0.99 a82±4 b1.7±0.1 a97±12 b
      说明:数据为平均值±标准误。不同小写字母表示同一土层不同处理间差异显著(P<0.05)
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    表  3  不同处理的土壤胞外酶活性

    Table  3.   Soil extracellar enzyme activity of different treatments

    土层/cm处理脲酶/
    (μmol·g−1·h−1)
    酸性磷酸酶/
    (μmol·g−1·h−1)
    β-葡萄糖苷酶/
    (μmol·g−1·h−1)
    过氧化物酶/
    (μmol·g−1·h−1)
    土层/cm处理脲酶/
    (μmol·g−1·h−1)
    酸性磷酸酶/
    (μmol·g−1·h−1)
    β-葡萄糖苷酶/
    (μmol·g−1·h−1)
    过氧化物酶/
    (μmol·g−1·h−1)
    0~10CR424±40 b476±52 b41.1±4.9 b768±75 a10~20CR338±44 b508±59 b37.7±4.3 b766±132 a
    UR836±101 a944±90 a77.0±11.6 a1 123±152 aUR542±75 a884±87 a71.9±8.0 a1 039±184 a
    ck290±71 b701±76 b44.0±8.0 b770±147 ack243±40 b569±66 b37.3±7.1 b723±104 a
      说明:数据为平均值±标准误。不同小写字母表示同一土层不同处理间差异显著(P<0.05)
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    表  4  综合评价指标及其权重

    Table  4.   Comprehensive evaluation indices and weights

    指标xTNⅠxPⅡxAKⅠxAPⅠxPERⅡxBGⅡxACPⅡ
    指标权重 0.200.150.180.170.120.170.18
    公因子方差0.9510.7720.8800.8300.5980.8570.888
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    https://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.20220122

    https://zlxb.zafu.edu.cn/article/zjnldxxb/2022/5/1

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-13
  • 修回日期:  2022-06-07
  • 网络出版日期:  2022-07-18

毛竹林皆伐和剩余物保留对土壤质量的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220122
    基金项目:  国家林业和草原局资助项目(2045210598);浙江省科技厅资助项目(2022C02019)
    作者简介:

    刘宗悦(ORCID: 0000-0002-1143-3106),从事森林生态恢复研究。E-mail: 2139241736@qq.com

    通信作者: 余树全(ORCID: 0000-0003-2022-9921),教授,博士生导师,从事森林生态、恢复生态和生态规划研究。E-mail: yushq@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S718.5

摘要:   目的  毛竹Phyllostachys edulis林生态修复是当前中国亚热带地区面临的一个难题。了解毛竹林皆伐和剩余物保留后迹地土壤的自然恢复状况可为毛竹林生态修复提供指导。  方法  在毛竹林皆伐迹地设置了保留采伐剩余物(UR)、清理采伐剩余物(CR)和未采伐毛竹林地作为对照(ck)等3个处理。5 a后,通过土壤调查与测定,分析比较不同处理土壤指标变化,运用模糊判别和主成分分析,定量评价毛竹林皆伐后土壤自然恢复效果。  结果  ①CR、UR处理土壤容重分别比ck降低31%和14%(P<0.05),土壤总孔隙度、毛管持水量、田间持水量和饱和持水量均高于ck;UR处理土壤的持水力整体优于CR处理。②CR、UR处理土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效钾质量分数均高于ck,各指标增加幅度为117%~123%;有效磷则表现为CR处理极显著(P<0.01)低于UR和ck;由于保留了毛竹林皆伐后采伐剩余物,UR处理土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮、有效磷显著高于CR处理33%~99%(P<0.05);③CR、UR处理土壤脲酶、β-葡萄糖苷酶和过氧化物酶活性高于ck;UR处理土壤3种胞外酶活性均高于CR处理46%~98%。④综合评价结果表明:土壤质量得到较好恢复,毛竹林皆伐后恢复迹地土壤综合得分从高到低依次为采伐剩余物保留样区、采伐剩余物清理样区、毛竹林样区。  结论  毛竹林皆伐后的土壤经过5 a自然恢复,与毛竹林林地土壤相比得到较快修复,毛竹林皆伐后保留采伐剩余物更有利于土壤修复。图1表4参23

English Abstract

刘宗悦, 吕时新, 徐钧杰, 陈旭, 楼一恺, 祁祥斌, 余树全. 毛竹林皆伐和剩余物保留对土壤质量的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220122
引用本文: 刘宗悦, 吕时新, 徐钧杰, 陈旭, 楼一恺, 祁祥斌, 余树全. 毛竹林皆伐和剩余物保留对土壤质量的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220122
LIU Zongyue, LÜ Shixin, XU Junjie, CHEN Xu, LOU Yikai, QI Xiangbin, YU Shuquan. Effects of clear-cutting and harvest residue of Phyllostachys edulis forests on soil quality[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220122
Citation: LIU Zongyue, LÜ Shixin, XU Junjie, CHEN Xu, LOU Yikai, QI Xiangbin, YU Shuquan. Effects of clear-cutting and harvest residue of Phyllostachys edulis forests on soil quality[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220122

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