森林采伐作业方式对林地土壤理化特性影响的研究

森林采伐作业方式对林地土壤理化特性影响的研究

卢伟[1]2001年在《森林采伐作业方式对林地土壤理化特性影响的研究》文中认为本文采用现场调查和实验的方法,对黑龙江省林区目前普遍采用的采伐作业方式对林地土壤理化特性的影响进行了研究。通过大量数据的分析,探讨了采伐方式、集材方式、集材作业季节、集材车辆通过次数、迹地清理方式对采伐迹地土壤理化特性的影响五个方面的问题。结论如下: (1)采伐作业方式对采伐迹地物理特性存在一定程度的影响,但不十分明显。采伐作业对迹地土壤化学特性有显着影响,有机质、氮的含量明显提高,pH值和磷元素略有提高。择伐迹地更新好于皆伐。 (2)拖拉机集材对采伐迹地土壤物理及化学特性均有显着影响,主要物理指标变坏,有机质、全量氮和全量磷等营养物损失约在50%以上,养分损失严重,对迹地更新和苗木生长产生不利影响。畜力集材对采伐迹地物理特性也产生较显着影响,但影响程度小于拖拉机集材。 (3)林地土壤物理特性的变化与集材车辆通过林地次数及车辆类型密切相关。基本呈以下规律:集材车辆通过林地次数1~5次,林地土壤物理持性变化显着;6~15次,变化减弱;16次以上,各参数变化不显着。其中轮式拖拉机集材引起的林地土壤物理特性的变化大于履带式。 (4)集材作业季节对采伐迹地土壤物理特性存在较显着的影响,冬季作业期采伐迹地各项物理指标的变化幅度明显低于夏季,对土壤的干扰程度远远小于夏季。冬季集材道上的更新效果好于夏季集材道。 (5)火烧法和堆积法迹地清理方式均使采伐迹地土壤物理特性指标发生一些变化,但两者相差不大,均不显着。这两种迹地清理方式对采伐迹地化学特性产生较大影响,堆积地表层土壤有机质和营养元素明显高于参考样地,有利于保持土壤地力;而火烧迹地除钾元素含量增加外,其他营养物质损失较大。 根据以上结论,在选择采伐作业方式时应尽量采用择伐作业和畜力集材;在采用机械集材时应首选履带式拖拉机;集材作业季节应优先采用冬季集材;应尽量采用堆积法迹地清理方式。这样才能够减少采伐作业对林地土壤的破坏,保护和提高林地土壤生产力。

许春林, 贲园, 罗顶胜, 黄玲[2]2017年在《森林采伐作业方式对松树林地土壤理化特性的影响分析》文中指出森林采伐方式对林地的土壤理化性质存在一定的影响,并且不同采伐强度和方式的影响程度存在巨大的差异。本文着重探究森林采伐作业方式对松树林地土壤理化特性影响,以某地区松树林地在不同采伐方式、采伐强度干扰后形成的次生林为主要研究对象,分析采伐前后林地土壤理化特性的变化情况,结果表明,皆伐和择伐对松树林地采伐迹地的物理性质均产生一定的影响。

余爱华[3]2012年在《南方人工林采运作业的清洁生产研究》文中认为多年来,我国天然林资源呈现出大幅减少、原有森林资源总量有急剧下降趋势。与此同时,人工林种植面积的日益扩大在应对巨大的木材需求量方面作出了巨大贡献。为使人工林资源得到合理利用,以实现经济效益的最大化,同时减少或者清除采运作业对环境产生的危害,有必要对人工林采运作业过程中的清洁生产进行深入的研究。本文依据工业行业清洁生产评价理论,在借鉴参考国内外研究成果的基础上,对南方人工林的采运作业进行深入调研和试验分析,探索研究了人工林采运作业的清洁生产问题。完成的主要工作和成果如下:(1)针对伐区作业层面的人工林采运作业建立了物质流的分析方法和模型。以南方常见的叁种人工林即马尾松林、桉树林和杉木林为例,利用跟踪观察法试验分析并绘制了生物质材料流动图(跟踪模型);就不同集材方式和运材方式对土壤理化性质的影响,用定点观察法试验分析并绘制了不同集材、运材方式的土壤流图(定点观察模型)。以上结果表明:在每hm~2林地中,干物质量桉树林最大,杉木和马尾松林无显着差别;集材方式中,架空索道和人力担筒集材较优;运材方式以农用车运材优于汽车运材。(2)确立并制定了人工林采运作业清洁生产评价指标体系和清洁生产评价标准。运用模糊聚类法对人工林采运作业清洁生产29个初始指标进行筛选,最终选出12个评价指标;并利用层次分析法确定了指标权重;优选了清洁生产综合评价的方法为模糊数学法并进行例证分析,分析结果表明:样本企业处于清洁生产的叁级水平,应在伐区设计、采运作业技术、资源能源的利用水平,以及加强安全生产与管理等方面给予重点关注,以提高整个企业在采运作业方面的清洁生产水平。(3)通过对其他行业清洁生产审核的分析,结合人工林采运作业的特点,确定了采运企业在人工林采运作业中清洁生产审核的内容及程序。对南方某采运企业进行清洁生产审核,提出了该采运企业清洁生产审核的重点为采运作业技术、资源能源利用、可持续发展和安全生产管理与保护等四个方面;确定了清洁生产的目标为木材利用率达56%,采运剩余物利用率达16%,迹地更新率98%以上,更新成活率达90%以上等四项;采用综合指数法对该企业采运作业清洁生产水平进行评估。评估结果表明,该企业清洁生产水平目前处于国内一般水平;提出了9个无/低费清洁生产方案和2个中/高费清洁生产方案。(4)依据国家及林业行业相关法规、标准,结合人工林采运作业的特征,从适用范围、规范性引用文件、我国人工林采运作业概况、人工林采运作业清洁生产的意义和原则、清洁生产分析方法、人工林采运过程分析、人工林采运作业的清洁生产指标的构建和推行清洁生产的管理和技术措施等方面,制定了人工林采运作业的清洁生产指南。

周新年, 张正雄, 巫志龙, 邓盛梅, 郑丽凤[4]2007年在《森林生态采运研究进展》文中提出综述国内外森林生态采运研究新进展及其存在的问题,进一步探索适合我国森林生态采运理论和作业技术,指出我国今后森林生态采运研究的对策及前景。

胡小飞, 陈伏生, 葛刚[5]2007年在《森林采伐对林地表层土壤主要特征及其生态过程的影响》文中研究表明森林采伐是森林经营过程中的一类常见作业,而森林重要生态过程都离不开林地表层(土壤及覆盖物),为此,理解和把握森林采伐对林地表层的影响对于合理经营和管理森林生态系统,实现生态系统的可持续发展等具有重要意义。本文在简单回顾了采伐对森林组成、结构及其功能的影响基础上;介绍了森林采伐对林地表层温度、湿度、土壤结构、pH值、养分(C、N、P、S)等理化特性的影响;分析了土壤生物对森林采伐的反馈过程;阐述了森林采伐对林地水文、C、N转化等生态过程的作用。最后,从研究方法、研究目标和研究内容叁个方面提出森林采伐影响林地表层研究的发展趋势,指出森林采伐的边缘效应和空间异质性;森林采伐后土壤生物的响应;森林采伐后的水、C、N转化和循环等生态过程及其耦合作用是目前及今后研究的叁大热点。

左强[6]2016年在《采伐对蛟河红松阔叶林土壤呼吸的影响》文中研究表明为分析采伐强度对土壤呼吸速率及土壤温湿度的影响,在采伐强度为15%,25%,50%及对照实验样地中,于2013-2015年5-10月,在吉林省蛟河红松阔叶混交林地表无雪期间,使用LI-8100土壤C02全自动通量测量仪器测量定不同采伐强度土壤呼吸速率及5cm处温、湿度。由于采伐改变了林地土壤温度、土壤湿度、根系及凋落物等微环境,为了理解根系及凋落物在土壤呼吸速率中的作用,于2014年5-12月,测定不同处理(对照、去凋、加倍凋落物、切根理及去凋切根)土壤呼吸速率及土壤温、湿度。主要研究结论如下:1.采伐导致各采伐强度土壤温度均显着高于对照样地。采伐后土壤呼吸速率的温度敏感性发生变化,Q10值均高于未采伐样地。对照、低采伐、中等采伐强度之间土壤湿度无显着差异,而重度采伐显着降低了土壤湿度。在叁年观测期内,不同采伐强度下土壤呼吸与土壤温度之间都呈现指数相关关系,而土壤呼吸与土壤湿度间相关关系不显着。2.采伐导致土壤呼吸速率显着提高,采伐后第一年及第二年中等采伐强度土壤呼吸速率高于其他采伐强度,第叁年各采伐强度土壤呼吸之间差异不显着。对照、不同采伐强度土壤呼吸从3年试验期间年平均值呈增加趋势,轻度采伐、中度采伐和重度采伐相比对照分别增加了27.25%、54.52%、30.07%。在实践生产上,为降低采伐后林地的土壤C02呼吸量,应该采用轻度采伐作业。3.在改变凋落物及根系输入实验中,不同处理间5cm深度的土壤温度没有显着的差异,土壤湿度差异显着,不同处理土壤呼吸与土壤温度之间都呈现指数相关关系,不同处理的温度敏感系数表现为加倍凋落物>去凋处理>对照处理>去凋切根处理>切根处理。4.5种处理土壤呼吸速率均呈显着的季节性变化且呈现相似的曲线格局,不同处理土壤呼吸速率的变化幅度不相同,去除凋落物处理和加倍凋落物处理导致土壤呼吸速率平均增加了1.98%和24.81%, 切根处理和去凋切根处理导致土壤呼吸速率平均降低了-36.49%和-28.64%。5.2种非线性双变量模型的拟合效果均优于单因素的模型.土壤温度和土壤湿度可以共同解释对照及各采伐处理样地土壤呼吸季节变化的45%-74%,能够共同解释改变碳源输入方式处理样地土壤呼吸季节变化的62%-95%,表明复合模型在一定程度上对土壤呼吸的预测准确性更高。

赖阿红[7]2016年在《择伐强度对杉阔混交人工林生态效果的影响》文中研究表明随着天然林保护工程的全面推进实施,森林采伐对象以人工林为主,但传统皆伐方式导致人工林树种单一化和针叶化、土壤质量恶化与结构稳定性差等问题,因此择伐作为可持续经营手段日益受关注。以18年生从未间伐的杉阔混交人工林为研究对象,分析不同强度(中度34.4%、强度47.1%和极强度69.5%)择伐下杉阔混交人工林生长、直径结构、空间结构、物种多样性、土壤和凋落物等的变化,并利用主成分分析法对不同强度择伐3 a后的生态环境进行综合排名,以揭示择伐强度与林分生态效果的关系,为制定科学合理的人工林经营措施,持续发挥人工林的社会经济功能和生态服务功能提供科学依据。(1)对不同强度择伐前,伐后及伐后3 a的林分生长和胸径结构进行分析,研究结果表明择伐有利于促进林木生长,改善林下植被优势度,中度和极强度择伐下能够维持灌木层较高的丰富度、多样性;利用Weibull分布函数、Korf分布函数、对数正态分布函数和Logistic分布函数拟合不同强度择伐前,伐后及伐后3 a的直径累积分布,并对模型进行评价,拟合结果表明4种分布函数对林分直径分布的拟合效果均较好。综合比较各模型的拟合效果来看,对数正态分布函数最优,可以准确地描述杉阔混交人工林直径分布。(2)利用混交度、角尺度及以大小比数为权重的空间优势度和树种优势度4个空间结构参数,分别分析上述3种不同强度择伐下杉阔混交人工林林分空间结构的变化,为避免单-指数的局限性,探讨混交度、大小比数和角尺度叁个空间结构参数的二元分布进一步分析择伐对杉阔混交人工林的影响。结果表明中度择伐后林分空间结构趋于合理,建议采用中度择伐作为调整杉阔混交人工林空间结构的采伐强度。(3)分析不同强度择伐对土壤和凋落物的影响,结果表明强度择伐后土壤密度、孔隙度和水分改善效果较好;土壤中各养分含量变化对择伐强度的响应不同,中度择伐后土壤主要养分能够得到一定程度的改善;不同强度择伐后林分凋落物养分下降幅度都高于未采伐样地。总体来说,短时间内地面及地下养分含量对择伐强度的响应机制还不明显。(4)运用主成分分析法对不同强度择伐3 a后的5个层次的39项指标进行分析,结果表明强度择作业后的样地森林经营效果评价综合得分最高,生态环境改善效果最佳,其次为中度择伐,未采伐样地综合评价结果低于中强度择伐样地,极强度择伐样地的综合得分最低。综上,我们建议采用中度和强度择伐作为杉阔混交人工林可持续经营方式。

卢伟, 高峰, 周泽民[8]2001年在《采伐方式对森林土壤理化性质的影响》文中研究说明本文对采伐方式对林地土壤理化性质的影响程度进行了研究 ,结果表明 :皆伐和择伐对采伐迹地物理性质存在一定程度的影响 ,但不显着 ,对采伐迹地化学性质的影响较显着

杜运长[9]2014年在《黑龙江省森林采伐与生态保护》文中指出森林采伐与森林生态保护的关系是:科学采伐是对森林生态的保护,超量采伐是对森林生态环境的严重破坏;科学采伐是保护森林资源的重要手段,能够科学合理保护黑龙江森林生态;根据不同用途林科学规化和合理确定采伐对象,能够减少森林资源的浪费,减少经济上的损失,处理好森林生态和森林采伐的关系,促进我国森林资源的可持续利用.

杨鲁[10]2008年在《采伐干扰对巨桉人工林土壤微生物、土壤酶活性与土壤养分的影响》文中研究指明近年来,生态学界越来越关注“受干扰”生态系统的研究,干扰对森林生态系统主要生态过程的影响以及森林生态系统对干扰的响应等问题,已成为森林生态研究领域的国际前沿与热点。桉树(Eucalyptus grandis)作为世界叁大造林树种在我国南方很多地区广泛栽植,其经济价值和社会价值已经得到广泛的认同。目前,四川多数巨桉人工林栽培区已进入第一代林的采伐利用阶段,本文以四川洪雅桉树原料林为研究对象,通过对采伐后一年内巨桉人工林地土壤微生物数量、土壤酶活性及养分含量的分析研究,探讨采伐干扰引起巨桉林地土壤质量的变化,以及这种变化对二代巨桉人工林天然更新的影响,结果表明:1.本实验区实施的采伐作业主要以获取巨桉林木树干为主,采伐时保留树桩用于二代巨桉林的萌芽更新,伐桩高度为5 cm左右,采伐后的林地还留有原本的灌木和草本植物。采伐后一年,二代次生林萌条生长平均高4.58 m,平均地径3.66 cm,生长状况良好,与未采伐巨桉林分比较,林木被砍伐以后,林内光照明显增加,林内湿度明显下降,表层(0-20 cm)土壤年平均温度升高1.3℃,表层土壤年平均含水量增加2.95%。2.样地土壤微生物数量主要集中在0-20 cm土层,各类群数量垂直分布规律一致,即上层大于下层,并逐层递减。各样地土壤微生物类群均有:好气性细菌数量最多,放线菌数量次之,真菌数量最少,其中好气性细菌数量分别占整个微生物总数的百分比是94%以上,处于绝对优势地位。各样地、各微生物类群具有不同的季节动态变化规律,好气性细菌在秋季数量最多,冬季数量最少;放线菌数量在春季最多,冬季最少;真菌数量则以夏季最多,冬季最少。采伐样地的微生物总数、好气性细菌、放线菌和真菌均多于未采伐样地,1、2号样地全年平均微生物数量比对照样地多29.20%和14.83%,说明采伐干扰使土壤微生物数量增加。另外,1号样地土壤微生物总数、好气性细菌和真菌数量多于2号样地,而放线菌数量是1号少于2号。3.蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶的酶活性值都有:1号样地各种酶活性值最大,2号样地次之,对照样地酶活性值最小。其中,与对照样地比较,1号样地蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶的全年平均酶活性值分别提高30.05%、13.90%、32.13%和17.73%;2号样地分别提高21.60%、4.48%、3.85%和3.28%,说明采伐后林地水热条件的改变、地面植被物的增加等提高了林地土壤酶活性。1号样地土壤酶活性值大于2号样地,分别高6.95%、9.01%、27.23%、13.99%、3.85%,说明采伐时保留采伐剩余物能提高土壤酶活性,更有助于保持林地土壤肥力,对林地二代萌生巨桉林的繁殖和生长有利。土壤中的蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶的最大酶活性值均出现在7月份,采伐林地与未采伐林地具有相同的季节变化规律,说明本实验区的采伐干扰作业并未对该林地土壤酶活性的季节动态产生明显影响。与土壤微生物数量的垂直分布规律一致,各样地土壤酶活性随着土壤深度的增加而降低。4.样地土壤pH值范围在3.73~4.59之间,为强酸性土壤(pH<5),1号、2号和对照样地土壤pH值分别为4.32、3.93、3.89,采伐林地的土壤pH略大于未采伐样地,说明采伐后林地土壤酸性有所减弱。林地土壤有机质含量提高,尤其以表层土壤增加最大,1、2号样地分别比对照样地提高61.8%和37.8%,均达到显着差异水平。林地土壤全氮、全磷、全钾含量也均提高,1号样地较对照样地分别高12.49%、18.48%、3.86%,其中全氮和全磷指标差异达极显着水平。表层土壤水解氮、速效磷和速效钾分别比对照林地提高31.06%、15.79%、54.57%,速效P和速效K的含量达到显着和极显着差异水平。说明采伐干扰使林地土壤养分含量提高,对可以采伐的巨桉人工林而言,及时、合理采伐干扰对改善林地土壤质量和二代林的生长都具有积极的作用。5.采伐巨桉人工林地土壤微生物数量、土壤酶活性与土壤养分的相关关系表明:采伐林地土壤微生物与土壤养分之间存在明显的相关性,相关系数较大,且都呈正相关,除全K与细菌、放线菌、真菌和微生物总数的相关程度较小外,土壤养分其余各项指标均与土壤微生物数量呈显着或者极显着的正相关,说明采伐后巨桉人工林地的土壤微生物数量在很大程度上与土壤养分含量之间相互影响。采伐巨桉人工林地土壤酶活性与土壤养分存在一定相关关系,土壤全N、水解N、速效K与土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶显着或者极显着相关,土壤有机质与磷酸酶极显着相关。土壤磷酸酶与土壤养分各项指标的相关系数大,相关程度强,土壤过氧化氢酶土壤养分各项指标的相关系数小,均不显着。6.土壤微生物与土壤酶活性常常作为衡量土壤肥力高低的标准,本实验通过多元回归统计分析,探讨了采伐林地所研究的土壤微生物数量、土壤酶活性评价土壤肥力的模型和意义。结果表明:Y_1=2.670+0.025 X_1-3.793X_2 + 3.801X_3-2.044X_4+0.020X_5 R~2=0.955 Y_2=102.456-3.436X_1+61.324X_2+230.729X_3+22.193X_4+2.658X_5 R~2=0.971Y_3=337.900+6.020X_1-61.408X_2+81.419X_3+16.186X_4+0.0334X_5 R~2=0.510 Y_4=2970.017+7.875X_1+5259.581X_2-1327.945X_3+89.566X_4-1.521X_5 R~2=0.656 Y_5=58.054+1.028X_1-279.432X_2+13.037X_3-4.034X_4+0.793X_5 R~2=0.955 Y_6=0.951+0.017X_1-2.482X_2+0.980X_3-0.525X_4+0.006X_5 R~2 =0.939 Y_7=23.163+0.020X_1-9.797X_2+10. 078X_3-2. 301X_4+0.132X_5 R~2=0.837其中:Y_1代表有机质,Y_2代表全氮,Y_3代表全磷,Y_4代表全钾,Y_5代表水解氮,Y_6代表速效磷,Y_7代表速效钾;X_1代表蔗糖酶,X_2代表脲酶,X_3代表磷酸酶,X_4代表过氧化氢酶,X_5代表微生物总数。从以上回归模型可以看出,部分模型拟合的优度较高。在该采伐林地内,土壤微生物总数、土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶的变化会对土壤有机质、全氮、水解氮、速效磷和速效钾产生显着和极显着的影响,说明土壤微生物总数、土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶和过氧化氢酶能较好地反应林地土壤有机质、全氮、水解氮、速效磷和速效钾的状况。

参考文献:

[1]. 森林采伐作业方式对林地土壤理化特性影响的研究[D]. 卢伟. 东北林业大学. 2001

[2]. 森林采伐作业方式对松树林地土壤理化特性的影响分析[J]. 许春林, 贲园, 罗顶胜, 黄玲. 乡村科技. 2017

[3]. 南方人工林采运作业的清洁生产研究[D]. 余爱华. 南京林业大学. 2012

[4]. 森林生态采运研究进展[J]. 周新年, 张正雄, 巫志龙, 邓盛梅, 郑丽凤. 福建林学院学报. 2007

[5]. 森林采伐对林地表层土壤主要特征及其生态过程的影响[J]. 胡小飞, 陈伏生, 葛刚. 土壤通报. 2007

[6]. 采伐对蛟河红松阔叶林土壤呼吸的影响[D]. 左强. 北京林业大学. 2016

[7]. 择伐强度对杉阔混交人工林生态效果的影响[D]. 赖阿红. 福建农林大学. 2016

[8]. 采伐方式对森林土壤理化性质的影响[J]. 卢伟, 高峰, 周泽民. 森林工程. 2001

[9]. 黑龙江省森林采伐与生态保护[J]. 杜运长. 牡丹江师范学院学报(自然科学版). 2014

[10]. 采伐干扰对巨桉人工林土壤微生物、土壤酶活性与土壤养分的影响[D]. 杨鲁. 四川农业大学. 2008

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