地形因子对红松人工林土壤养分影响及评价

地形因子对红松人工林土壤养分影响及评价

论文摘要

红松(Pins koraiensis)作为北方珍贵树种,具有多种重要价值。红松生长除受自身遗传因素外,立地质量也是影响红松生长的关键因素。本研究以吉林省通化市三棚林场和临江市闹枝林场49~81年大龄人工红松林为研究对象,研究了地形因子对土壤养分影响,筛选了 15个立地因子(地形因子:土壤A层厚度、坡向、坡位、坡度和海拔;土壤因子:土壤含水率、容重、pH值、全碳、全氮、水解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾)分别进行立地分类和立地质量评价,并对地形因子和土壤因子进行等级划分。对地形因子采用熵权法,计算权重和得分。对土壤因子采用主成分分析法。根据各自总得分聚类分析,进行立地类型划分和立地质量评价。根据标准地和优势木调查,以及树干解析数据拟合红松优势木高-年龄方程,并计算各样地地位指数,建立地位指数与地形因子和土壤因子的回归方程,为红松适地适树和合理经营提供理论依据。研究结果如下:(1)地形因子对土壤养分的影响:土壤养分呈表聚性,土壤全碳、全氮、全磷和全钾含量均表现为O层>A层>B层,水解氮和有效磷含量均呈现A层>AB层>B层。阴坡、缓坡和500~600 m海拔有利于土壤养分的积累。(2)地形因子对立地质量的影响:土壤A层厚度>坡位>海拔>坡向>坡度。(3)根据聚类分析,红松人工林立地类型总体划分为7类,前3类样地数目占总样地的23%;第5类样地数目最多,占总样地的50%,地形已无法改变,土壤还可以通过施肥等方式改良。(4)长白山山脉红松人工用材林选择在阴坡、平缓坡(0°~15°)、海拔在500~900 m、土壤A层厚度大于20 cm的立地条件造林;其中果林适宜生长在阳坡;果材兼用林选择半阴或半阳坡造林,其他条件与用材林立地条件一致。(5)应用数量化理论建立地位指数与地形因子和土壤因子的回归方程:SI=a0+a1x1+a2x2式中:SI表示地位指数;a0、a1、a2为参数;X1为地形因子总得分的标准化处理值;x2为土壤因子总得分的标准化处理值。经过拟合得a0=14.8855、a1=1.0913、a2=1.0252、决定系数R2=0.7697、均方根误差RMSE=0.7559。地位指数与地形因子和土壤因子均正相关。通过比较a1和a2值可知地形因子和土壤因子对地位指数影响基本相同。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  •   1.1 研究背景与意义
  •   1.2 红松概况
  •   1.3 地形因子对土壤养分影响的研究进展
  •   1.4 立地类型划分研究进展
  •   1.5 立地质量评价研究进展
  • 2 材料与方法
  •   2.1 研究区域概况
  •   2.2 研究方法
  •     2.2.1 样地设置和样地调查
  •     2.2.2 样品采集
  •     2.2.3 立地因子划分与分级
  •     2.2.4 样品测定
  •     2.2.5 数据处理
  •     2.2.6 技术路线
  • 3 地形因子对土壤养分的影响
  •   3.1 地形因子对土壤全碳含量的影响
  •     3.1.1 坡向对土壤全碳含量的影响
  •     3.1.2 坡度对土壤全碳含量的影响
  •     3.1.3 坡位对土壤全碳含量的影响
  •     3.1.4 海拔对土壤全碳含量的影响
  •   3.2 地形因子对土壤全氮含量的影响
  •     3.2.1 坡向对土壤全氮含量的影响
  •     3.2.2 坡度对土壤全氮含量的影响
  •     3.2.3 坡位对土壤全氮含量的影响
  •     3.2.4 海拔对土壤全氮含量的影响
  •   3.3 地形因子对土壤全磷含量的影响
  •     3.3.1 坡向对土壤全磷含量的影响
  •     3.3.2 坡度对土壤全磷含量的影响
  •     3.3.3 坡位对土壤全磷含量的影响
  •     3.3.4 海拔对土壤全磷含量的影响
  •   3.4 地形因子对土壤全钾含量的影响
  •     3.4.1 坡向对土壤全钾含量的影响
  •     3.4.2 坡度对土壤全钾含量的影响
  •     3.4.3 坡位对土壤全钾含量的影响
  •     3.4.4 海拔对土壤全钾含量的影响
  •   3.5 地形因子对土壤水解氮含量的影响
  •     3.5.1 坡向对土壤水解氮含量的影响
  •     3.5.2 坡度对土壤水解氮含量的影响
  •     3.5.3 坡位对土壤水解氮含量的影响
  •   3.6 地形因子对土壤有效磷含量的影响
  •     3.6.1 坡向对土壤有效磷含量的影响
  •     3.6.2 坡度对土壤有效磷含量的影响
  •     3.6.3 坡位对土壤有效磷含量的影响
  •   3.7 本章小结
  • 4 立地分类和立地质量评价
  •   4.1 立地因子筛选
  •   4.2 分类和评价方法
  •   4.3 地形因子的立地质量得分
  •     4.3.1 地形因子的数量化和标准化
  •     4.3.2 地形因子权重的确定及评价得分
  •   4.4 土壤因子的立地质量得分
  •   4.5 红松人工林立地质量评价
  •   4.6 地位指数与立地因子预测模型的建立
  •   4.7 地位指数表的编制
  •   4.8 本章小结
  • 5 结论与讨论
  •   5.1 结论
  •   5.2 讨论
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 附件
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 李刚

    导师: 陈立新

    关键词: 红松人工林,地形因子,土壤养分,立地质量,数量化理论

    来源: 东北林业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,林业,林业

    单位: 东北林业大学

    基金: 国家重点研发计划项目(2017YFD0600601-03)

    分类号: S791.247;S714.8

    DOI: 10.27009/d.cnki.gdblu.2019.000251

    总页数: 62

    文件大小: 5283K

    下载量: 80

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