辽东山区不同密度落叶松人工幼龄林林木生长和土壤养分特性

摘要

【目的】探究落叶松人工林生长和土壤特性与初植密度的关系,为辽东山区落叶松人工林的合理经营提供科学依据。【方法】以辽宁省清原大孤家林场内3种初植密度(1600、2500、3300株/hm;)的15年生落叶松人工林为研究对象,基于林木生长指标和土壤养分指标等数据,分析初植密度对林木生长和土壤特性的影响。【结果】林分平均胸径、树高、冠幅和单株材积均随初植密度增大而减小,而蓄积量和高径比则随密度增大而增大,密度对树高影响很小。低密度林分胸径、冠幅和单株材积比高密度分别高出了21.5%、21.4%、47.2%,而蓄积量则表现为高密度比低密度高出64.8%。在不同土层间,除了全钾外,落叶松人工林土壤养分总体表现为随土层加深而降低的规律,而pH值则相反;在不同初植密度间,不同土壤养分变化趋势不尽相同,更多的土壤养分在高密度(3300株/hm;)或低密度(1600株/hm;)林分达到最大。在0~20 cm土层中,铵态氮、含水率和pH值以初植密度为1600株/hm^(2)最高,当株数密度为2500株/hm;时pH值最低,呈现明显的酸化趋势,当密度增加到3300株/hm^(2)时,硝态氮、全磷、速效钾、全钾、全氮、有机质和有效磷含量最高;在20~40 cm土层中,硝态氮、pH值、全钾、有效磷以1600株/hm^(2)最高,铵态氮、含水率以2500株/hm^(2)最高,当密度增加到3300株/hm^(2)时,全氮、全磷、速效钾、有机质含量最高。从不同土层看,在0~20 cm土层的全磷、有效磷、铵态氮与林木生长指标关系更为密切,而在20~40 cm土层的速效钾与林木生长指标关系更为密切。从不同初植密度看,密度为2500株/hm^(2)时,林木胸径、树高、单株材积与氮、磷含量关系密切;密度为3300株/hm^(2)时,林木树高、单株材积与氮磷钾含量呈正相关,而蓄积量与pH值呈显著负相关。【结论】初植密度与林木生长和林地土壤特性密切相关,同其他初植密度相比,当林分初植密度为3300株/hm^(2)时,0~40 cm土层中土壤氮、磷、钾和有机质含量保持在相对较高水平,且蓄积量最大,适宜培育长周期工业用材林,随着林龄的增大,根据不同培育目标采取适宜的抚育间伐措施。