黄土丘陵区不同林龄人工刺槐林下植被及土壤系统演变特征

摘要

[目的]研究黄土丘陵区人工刺槐林生长过程中土壤—植被系统演变特征,揭示刺槐林对草地生态系统恢复产生的生态效应。[方法]以陕西省黄土地区5,10,15,20年生人工刺槐林为对象,通过调查每个样地的土壤性质和地表植被特征,分析黄土丘陵区人工刺槐林生长过程中土壤—地表植被的变化。[结果]随着人工刺槐林的发育,刺槐的冠幅、树高、分枝数和基径显著增加(p<0.05),但20a刺槐林有所降低;林下地表草本植物物种数目、盖度和高度均显著降低,林下地表草本植物密度在不同林龄之间差异不显著(p>0.05);土壤电导率和容重呈先增加后降低趋势,土壤pH值在不同林龄之间差异不显著(p>0.05),土壤总孔隙度显著降低(p<0.05);土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮和有效磷含量显著增加(p<0.05),但20a刺槐林有所降低,并且土壤全磷含量在不同林龄之间差异不显著(p>0.05);不同林龄人工刺槐林土壤养分均表现出明显的"表聚性",相同土层内土壤养分表现为15a>20a>10a>5a,局部有所波动。相关分析表明,土壤养分含量和刺槐形态特征是影响地表植被物种数、个体数和盖度分布的主要因素。[结论]黄土丘陵区人工刺槐林能够改善土壤养分含量和地表草本植被恢复,以15a人工刺槐林改善土壤养分含量效果最佳,但随着林龄的增加,其改善效果有所降低,这种改善效果并没有影响土壤养分含量的垂直分布特征;随林龄的增加,人工刺槐林对地表草本植被的影响滞后于对土壤养分含量的影响。