甘肃南部不同密度云杉人工幼林的林分结构特征及土壤理化性质

摘要

[目的]研究甘肃南部不同密度云杉人工幼龄林的径级结构、树高结构、空间分布和土壤理化特征,探讨林分最佳留存密度,以期为人工云杉林的营建与可持续经营提供科学依据.[方法]采用固定样地调查、角尺度研究及分层取样分析的方法,设置7种不同林分密度(850,1 060,1 350,1 550,1 750,2 300和3 000株·hm-2)人工云杉幼龄林(林龄30～40年)样地28块,测定径级结构、树高结构、冠幅、角尺度等林分结构以及土壤密度、土壤饱和持水量、田间持水量、毛管持水量、总孔隙度、毛管孔隙度、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和速效钾等土壤理化性质,计算各指标的平均值、标准差,并进行各指标间的差异性检验.[结果]林分的平均胸径和冠幅随林分密度增大而减小,平均树高则随林分密度的增大先增大后减小;不同密度林分径级结构和高度结构均呈现正态分布的单峰曲线,峰值径级随着密度增大而逐渐减小,胸径处于12 ～ 24 cm树木的频度较高而DBH＞ 24 cm和DBH＜ 12 cm的树木很少;采用角尺度研究林分空间分布格局,林分角尺度值随着林分密度增大而逐渐减小,林分密度≤1 550株·hm-2时为随机分布,林分密度＞1 550株·hm-2时为均匀分布;林分密度是影响云杉人工林土壤理化性质(尤其是土壤有机质含量和总孔隙度)的关键因子;中密度(1 550株·hm-2)时土壤养分含量总体较高,土壤密度最小,表层(0～20 cm)土壤饱和持水量、毛管持水量、田间持水量和总孔隙度都最大,土壤理化特性均优于过密或过疏的林分.[结论]林分密度与林分结构特征以及土壤理化性质密切相关,中等密度(1 550株·hm-2)利于保持较好的林分结构特征和土壤理化性质,是甘肃南部云杉人工幼龄林分的最佳留存密度.