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适度间伐对日本落叶松人工林生物多样性和土壤多功能性影响

2023-06-15分类号:S791.223;S714

【作者】王宏星  孙晓梅  陈东升  吴春燕  张守攻  
【部门】林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所  
【摘要】【目的】探讨间伐强度对日本落叶松人工林林下植被、土壤微生物群落结构和土壤多功能性的影响,为其合理经营提供科学依据。【方法】以辽宁省东部山区16年生日本落叶松人工林为研究对象,于2019年4月设置对照组(2 000株·hm~(-2),郁闭度0.89)、间伐强度30%(保留1 404株·hm~(-2),郁闭度0.78)、间伐强度45%(保留1 106株·hm~(-2),郁闭度0.69)3种间伐强度,2020年7月生长旺季调查林下植被特征,并在春、夏和秋季进行土壤取样,测定土壤理化性质、酶活性、土壤真菌和细菌多样性与群落组成,以及基于15个与碳、氮、磷循环相关的土壤理化性质和酶活性指标计算土壤多功能性。【结果】与对照组相比,45%间伐强度可显著提高林下植物被多样性、土壤有效养分含量、酶活性、真菌多样性,增加土壤多功能性,且对土壤性质的影响在夏季表现尤为明显;30%间伐强度显著降低春、夏、季的土壤多功能性,对林下植被生物量和多样性影响不显著;2)间伐显著影响土壤真菌优势门和纲的相对丰度,对细菌优势门和纲的相对丰度影响不显著;45%间伐强度显著增加夏季子囊菌门的相对丰度,显著降低夏、秋季担子菌门的相对丰度;3)相关分析显示,林下植被生物量和多样性、真菌丰富度与土壤多功能性显著正相关;结构方程模型结果表明,45%间伐强度对土壤多功能性具有显著而直接的正效应,并通过改变真菌群落组成产生间接的正效应。【结论】日本落叶松人工林土壤真菌群落更易受间伐影响,细菌群落主要受季节影响;45%间伐强度(郁闭度0.69)较30%间伐强度(郁闭度0.78)更有利于维持16年生日本落叶松人工林林下植被生长发育、真菌多样性和土壤多功能性。
【关键词】间伐  季节  林下植被  土壤多功能性  土壤微生物
【基金】中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2022ZC001,LYSZX202002);; 国家自然科学基金面上项目(31971652)
【所属期刊栏目】林业科学
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