杜嘉林 胡海清

摘要[目的]探討低強(qiáng)度林火對(duì)興安落葉松林土壤理化性質(zhì)的影響。[方法]依據(jù)地表可燃物損耗量來(lái)判斷林火強(qiáng)度，在大興安嶺松嶺林區(qū)落葉松林混交林火燒跡地選擇低強(qiáng)度林火跡地為樣地，對(duì)低強(qiáng)度林火跡地與對(duì)照樣地的土壤理化性質(zhì)進(jìn)行3 a連續(xù)測(cè)定和比較分析研究。[結(jié)果]低強(qiáng)度林火主要影響森林土壤A層容重，沒(méi)有對(duì)土壤B層產(chǎn)生顯著影響；低強(qiáng)度林火燃燒后土壤A層持水量和貯水能力減小，火燒雖然沒(méi)有改變土壤B層的有機(jī)質(zhì)，但孔隙度相差明顯；低強(qiáng)度林火提高了A層土壤pH，隨時(shí)間的推移土壤pH從6.4恢復(fù)到5.4，說(shuō)明低強(qiáng)度林火對(duì)土壤pH影響有限；低強(qiáng)度林火對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)再分配是有影響的，不單純地表現(xiàn)為減少趨勢(shì)，可能更多的是分解；土壤營(yíng)養(yǎng)元素中以N素最易揮發(fā)，火燒后跡地土壤A層全N量下降；低強(qiáng)度林火對(duì)速效K含量增加只限于一個(gè)生長(zhǎng)季?；鸷驝a，Mg和P的含量的變化結(jié)果與K近似。[結(jié)論]有計(jì)劃地實(shí)施低強(qiáng)度林火對(duì)森林具有一定的保護(hù)作用。

關(guān)鍵詞低強(qiáng)度林火；土壤性質(zhì)；影響

中圖分類(lèi)號(hào)S762文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）14-04305-04

Effects of Lowintensity Forest Fires on Soil Properties of Larix gmelinii

DU Jialin，HU Haiqing（College of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin，Heilongiang 150040）

Abstract[Objective]The effects of lowintensity forest fires on soil properties of Larix gmelinii were studied.[Method]Soil physical and chemical characters of mixed deciduous pine forest under lowintensity forest fire at XinLin district，Daxinganling region were investigated for 3 years.[Result]Low intensity mainly affects A layer Volume weight，and has no significant effection on forest soil of B layer.After low intensity forest fire，the waterholding capacity of A layer was descent，and the forest fire didnt change the organic matter，but the porosity of soil has been changed. Lowintensity forest fire can improve the soil pH of A layer.With the time passed，the pH of soil restored from 6.4 to 5.4，the lowintensity fires have a limited impact on soil pH . Low intensity forest fire can affect the soil organic matter redistribution，which has more important impact on organic matter is decomposition. After lowintensity forest fire，the enhance of nitrogen mineralize rate led to a decrease of nitrogen in A layer.The enhance of available K after lowintensity fires can only continue one growing season. The content changes of Ca，Mg and P were similarly to K after lowintensity forest fire.[Conclusion]The implementation of the planted low intensity fires has certain protective effect on forest.

Key wordsLowintensity forest fire；Soil properties；Effect

林火是生態(tài)系統(tǒng)中的重要生態(tài)因子之一[1]。林火會(huì)燃燒大量的森林凋落物，進(jìn)而影響土壤物理和化學(xué)性質(zhì)。隨著我國(guó)森林防火控制能力的不斷提高，高強(qiáng)度森林大火的機(jī)率降低，多為小面積、低強(qiáng)度林火。大興安嶺是我國(guó)重要的林區(qū)，又是火災(zāi)多發(fā)區(qū)[2]。興安落葉松（Larix gmelinii）是該區(qū)的主要建群種[3]。研究低強(qiáng)度林火對(duì)大興安嶺地區(qū)動(dòng)植物的影響是十分必要的[4-10]。筆者在依據(jù)地表可燃物損耗量確定林火強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，對(duì)大興安嶺新林區(qū)落葉松林混交林的低強(qiáng)度林火跡地與對(duì)照樣地的土壤理化性質(zhì)進(jìn)行連續(xù)3 a測(cè)定和比較分析，為今后開(kāi)展林火應(yīng)用的定量評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

1研究方法

圖1落葉松林A層土壤容重變化曲線圖2落葉松林B層土壤容重變化曲線2.1.2總孔隙度。林火1 a土壤A層總孔隙度下降3.06%（表1），隨時(shí)間的推移A層總孔隙度逐漸超過(guò)對(duì)照區(qū)（圖3），3 a后火燒跡地總孔隙度多于對(duì)照。林火1 a土壤B層孔隙度降低（圖4），隨時(shí)間推移趨近于對(duì)照區(qū)。說(shuō)明低強(qiáng)度林火燃燒表層物質(zhì)后持水量和貯水能力減小，火燒雖然沒(méi)有改變土壤深度的有機(jī)質(zhì)，但孔隙度相差明顯。圖3落葉松林A層總孔隙度變化曲線圖4落葉松林B層總孔隙度變化曲線2.2土壤化學(xué)性質(zhì)的變化

2.2.1pH的變化。林火1 a土壤A層pH升高至6.4（表2），隨時(shí)間的推移，A層pH逐漸接近對(duì)照區(qū)（圖5），3 a后pH火燒與對(duì)照區(qū)相同。林火1 a土壤B層pH基本無(wú)變化（圖6），隨時(shí)間推移逐漸升高。由于低強(qiáng)度林火僅焚燒部分有機(jī)質(zhì)，增加土壤中灰分物質(zhì)含量，鹽基成分被釋放，提高了表層土壤pH，土壤酸性減弱。隨時(shí)間的推移，火燒跡地A層土壤pH從6.4恢復(fù)到5.4，說(shuō)明低強(qiáng)度林火對(duì)土壤pH影響有限。圖5落葉松林A層pH變化曲線圖6落葉松林B層pH變化曲線2.2.2有機(jī)質(zhì)含量的變化。林火1 a土壤A層有機(jī)質(zhì)降低28.73%（表2），隨時(shí)間的推移，A層有機(jī)質(zhì)逐漸超過(guò)對(duì)照區(qū)（圖7）。林火1 a土壤B層有機(jī)質(zhì)減少11.27%（圖8），隨時(shí)間推移逐漸恢復(fù)。由于低強(qiáng)度林火僅焚燒部分A層有機(jī)質(zhì)，土壤B層中有機(jī)質(zhì)減少與土壤溫度升高有關(guān)。說(shuō)明在低強(qiáng)度火燒時(shí)，林火對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)再分配是有影響的，不單純地表現(xiàn)為減少趨勢(shì)，可能更多的是分解。圖7落葉松林A層有機(jī)質(zhì)變化曲線圖8落葉松林B層有機(jī)質(zhì)變化曲線2.2.3全N含量的變化。林火1 a土壤A層全N含量燒損54.59%（表2），隨時(shí)間的推移A層全N含量逐漸恢復(fù)（圖9）。林火1 a土壤B層全N含量減少11.01%（圖10），隨時(shí)間推移逐漸恢復(fù)。說(shuō)明土壤營(yíng)養(yǎng)元素中以N素最易揮發(fā)，可能是由于火燒后跡地光照強(qiáng)，土壤溫度高，土壤有機(jī)N的礦化加速，所以導(dǎo)致土壤A層全N量下降。圖9落葉松林A層全N變化曲線圖10落葉松林B層全N變化曲線42卷14期桂嘉林等低強(qiáng)度林火對(duì)興安落葉松林土壤理化性質(zhì)的影響2.2.4速效K含量的變化。林火1 a土壤A層速效K含量增加20.92%（表2），由于淋溶作用，隨時(shí)間的推移A層速效K沒(méi)有變化（圖11）。林火1 a土壤B層速效K含量增加13.00%（圖12），隨時(shí)間推移B層速效K含量持平。說(shuō)明由于速效K易于淋溶，低強(qiáng)度林火對(duì)速效K含量增加只限于1個(gè)生長(zhǎng)季。圖11落葉松林A層速效K變化曲線圖12落葉松林B層速效K變化曲線3結(jié)論

（1）低強(qiáng)度林火主要影響森林土壤A層容重，對(duì)土壤B層未產(chǎn)生顯著影響；燃燒A層物質(zhì)后持水量和貯水能力減小，火燒雖然沒(méi)有改變土壤B層以下的有機(jī)質(zhì)，但孔隙度相差明顯；焚燒部分有機(jī)質(zhì)，增加土壤中灰分物質(zhì)含量，鹽基成分被釋放，提高了表層土壤pH，土壤酸性減弱，隨時(shí)間的推移，土壤pH從6.4恢復(fù)到5.4，說(shuō)明低強(qiáng)度林火對(duì)土壤pH影響有限；低強(qiáng)度林火對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)再分配是有影響的，不單純地表現(xiàn)為減少趨勢(shì)，可能更多的是分解；土壤營(yíng)養(yǎng)元素中以N素最易揮發(fā)，可能是由于火燒后跡地光照強(qiáng)，土壤溫度高，土壤有機(jī)N的礦化加速，所以導(dǎo)致土壤A層全N量下降；由于速效K易于淋溶，低強(qiáng)度林火對(duì)速效K含量增加只限于1個(gè)生長(zhǎng)季?；鸷驝a、Mg和P的含量的變化結(jié)果與K近似。

（2）從趨勢(shì)曲線分析：土壤A層容重隨時(shí)間推移趨近對(duì)照區(qū)，趨勢(shì)明顯；土壤A層孔隙度隨時(shí)間推移有所增加，其土壤孔隙度恢復(fù)趨勢(shì)明顯；A層的pH逐漸恢復(fù)，而B(niǎo)層的pH是升高后回落；A層和B層的有機(jī)質(zhì)逐漸恢復(fù)，并有超過(guò)對(duì)照的趨勢(shì)；A層全N含量3 a沒(méi)有恢復(fù)，并有下降趨勢(shì)；B層的全N含量變化率比較小，基本處于持平狀態(tài)；A層和B層的速效K增加只存在于1 a，趨勢(shì)不顯著。

（3）通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，低強(qiáng)度林火對(duì)土壤理化性質(zhì)影響有限，多限于土壤A層，3 a后基本上恢復(fù)。因此，有計(jì)劃地實(shí)施低強(qiáng)度林火對(duì)森林具有一定的保護(hù)作用。

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