全 文 ：第 !" 卷 第 ## 期
$ % # $ 年 ## 月
林 业 科 学
&’()*+(, &(-.,) &(*(’,)
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收稿日期" $%#$ 4%# 4### 修回日期" $%#$ 4%! 4##$
基金项目" 林业公益性行业科研专项’$%#%%!%!9( # 东北林业大学毕业论文基金资助项目’ &+(Y#%( $
!董希斌为通讯作者$
大兴安岭低质林改造后土壤肥力综合评价!
纪:浩:董希斌
’东北林业大学:哈尔滨 #;%%!%(
关键词" :低质林# 改造# 评价# 土壤肥力# 大兴安岭
中图分类号! &5#!1":::文献标识码! ,:::文章编号! #%%# 45!"""$%#$### 4%##5 4%5
!"#$&,B,)(’0,P0%34%1’")"*-"’3I,&1’3’12 %*1,&+&%)(*"&#%1’")"*1B,
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67(1&%.1" :+HBF/OF/A0EQ RQ R=CN/> O0IV/ONC/=Q0B=2BQ DAVBQ
FBR/>Q=CLHC/TS< FS=>QF=>Q NACR< R/EEARB0/T?kI=0ASLO/CBFSF=OSBCR0B=CRISA>HTAS< 2=CA/IFN=>QTAQS S8=VA>H/=>0A>H[/I>S=A>F3D014990(0*0=’! D01499%56$9+*092=CB;)12)50=’ ’1/ &’*0F2;$5010TBCBE0=>SBQ =OSBCRISA>H3
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%1\#53,RR/CQA>HS/S R/CCB0=SA/> =>=0LFAF! D=W/CO=RS/CF=OBRSA>HF/A0OBCSA0ASLA>R0IQBF/A0/CH=>ARD=SBC!
S/S=0>ASC/HB> =>Q SB>S3
8,2 9"&5(" :0/T?kI=0ASLO/CBFS# FS=>Q ADEC/2BDB>S# B2=0I=SA/># F/A0OBCSA0ASL# SH/=>0A>H[/I>S=A>F
::森林土壤是森林生态系统的重要组成部分!是
林木赖以生存和健康生长的基础 ’周新年等!
#66"($ 土壤肥力是土壤系统物理)化学和生物组
分之间复杂且相互作用的综合体现!将影响并控制
着林木的健康状态’ZAF壤的物理)化学和生物指标等具有相互关联的特征
来评价$ 因此!了解森林土壤肥力质量的特征变化!
能及时为林木的健康经营提供依据!土壤肥力评价
成为评估人类管理林地优劣的有效方法’’C=NSCBB$+
’5B! #66"($ 由于多次过伐及自然灾害!大兴安岭林
区形成大面积郁闭度较低)林相衰败)出材率低)质
量差的残次低质林$ 虽然地方林业局已运用多种改
造方法尝试对低质林进行改造 ’马宝峰等! $%%\#
曲晓颖等! $%#%(!但缺少系统的评价方法来评价低
质林改造效果的好坏!因此可通过低质林改造后土
壤肥力质量的变化!来系统评价低质林的改造效果$
层次分析法 ’=>=0LSAR=0究问题各判断要素间的差异数值化!使问题从定性
分析转向定量分析!适用于复杂的模糊综合评价系
统$ 许多学者把层次分析法运用于土壤肥力评价!
汪贵斌等’$%#%(通过对江苏泰兴 ; 种银杏’W01G2)
(05)(’(复合经营模式土壤理化性质的比较分析!并
对 ; 种复合经营模式进行土壤肥力综合评价!得出
最优的土壤肥力质量经营模式$ 王鹍等 ’$%#%(运
用层 次 分 析 法 对 恩 施 州 魔 芋 ’ :;)*E>)E>’549
G)1@’=(种植基地的土壤肥力质量进行综合分析评
价!得出不同耕作层土壤肥力的主要限制因子$ 章
海波等’$%%\( 通过 ; 级分类法将土壤肥力质量综
林 业 科 学 !" 卷:
合指标值 (Z(分为 ; 个等级" 当 (Z(#%1" 土壤肥力
质量好!%1\%(Z(s%1" 土壤肥力质量较好!%1!%
(Z(s%1\ 土壤肥力质量中等!%1$%(Z(s%1! 土壤肥
力质量较差!(Z(s%1$ 土壤肥力质量差!综合评价了
香港地区土壤肥力质量$
本研究以大兴安岭地区 $ 种典型低质林林分经
不同方式改造后的林地为研究对象!探讨不同方式
改造后土壤养分特征的变化!并运用改进层次分析
法对不同方式改造后的林地土壤肥力进行综合评
价!以期为制定低质林林分改造优良模式和实现林
地高效经营利用提供理论依据$
:<研究区自然概况
本试验区设在黑龙江省大兴安岭翠峰施业区
#5! 林班内’#$! $^!_9;1#n)!;% 9^!_9$1%n*(!位于
翠峰至古里公路 #$ ‘#! PD北侧$ 该区域属典型的
大兴安岭低质林林区!可分为白桦萌生低质林和阔
叶混交次生低质林’9 蒙古栎 A4$*=49;)12)50=’! 9
杨树 D)E4549!9 黑桦 .$+45’ /’>4*0=’!# 白桦 .$+45’
E5’+%E>%5’($ 该区地势平缓!平均坡度为 " 左^右!
立地条件好!海拔 95% ‘!$% D$ 气候属寒温带大陆
性季风气候区!年均气温 4#1! o!# #% o积温
# "%\ o# 年均降水量 !5% DD!作物生长季节降水
量为 96% DD!多集中于 \! 5! " 月# 年均蒸发量
# #;#1; DD!年均日照时数$ \;91" <$ 土壤为暗棕
壤!平均厚度 $$ RD!成土母质为酸性母岩风化物!
土壤肥沃$
=<样地设置
在 $%%6 年春!对白桦萌生低质林试验区进行
\! #%!#!!#" D带宽顺山带状皆伐改造!如图 # 所
示$ 图 # 阴影部分为保留带!空白部分为改造带#
改造带面积分别为 \ Da9%% D!#% Da9%% D!
#! Da9%% D!#" Da9%% D# 每条改造带按照坡位
由低到高分成 ,!7!’9 段# 在 ,段种植西伯利亚
红松 ’D014990(0*0=’ (!在 7段种植樟子松 ’D0149
9%56$9+*092=CB;)12)50=’(!在 ’段种植落叶松’ &’*0F
2;$5010(# 株行距为 #1; Da#1; D$ 白桦萌生低质
林保留带!平均林龄 ;$ 年!平均胸径 #! RD!平均树
高 #$ D!密度 !95 株+分郁闭度 %19$ 下木层主要植物为辽东桤木’:5149
90(0*0=’()越橘’X’==0104;60+09V0/’$’(!地被植物主要
为水莎草 ’[41=$5499$*)+0149()关苍术 ’:+*’=+%5)/$9
@’E)10=’($ 阔叶混交次生林试验区改造方式与白桦
萌生低质林试验区相同!其保留带平均林龄 ;\ 年!
平均胸径 #\ RD!平均树高 #! D!密度 !%# 株+蓄积量 ;5 D9+植物为兴安杜鹃 ’<>)/)/$1/*)1 /’4*0=4;()胡枝子
’&$9E$/$H’ (0=)5)*(! 地 被 植 物 主 要 为 舞 鹤 草
’Q’0’1+>$;4; /05’+’+4;($ 为实现低质林变高产
林)改萌生林为实生林的目的!在改造完成后!每年
对林地进行科学合理的抚育!改造当年的抚育内容
主要为扩穴)培土)扶正)踏实和除草!以后每年进行
除草)松土)割灌)砍去竞争植物等抚育措施$
图 #:林分改造示意
ZAH3#:&PBSR< /OFS=>QFSC=>FO/CD=SA/>
@<材料与方法
91#:试验数据采集:于 $%## 年 " 月!在不同改造
试验样地和对照样地上!分别随机布置 " 个 $ Da
$ D的取样样方!每个取样样方按% &&型混合采样法
取 ; 个土壤剖面为 % ‘#% RD的土壤样本!然后按四
分法混合取土样!每个土壤样本为 # PH!共取 $!% 个
土壤样本!土壤样本经实验室风干)研磨)过筛后进
行化学性质分析$ 土壤物理性质用容积 #%% RD9环
刀在不同带宽的各改造林分及对照林分取环刀土壤
样本!重复 9 次!将土壤样本带回实验室测定分析$
土壤密度用环刀法测定# 土壤含水量用酒精燃
烧法测定# 土壤 EJ值采用 ;%r#的水土比!用酸度
计测定# 土壤有机质采用油浴重铬酸钾氧化法# 土
壤全氮采用硫酸钾 4硫酸铜 4硒粉消煮!自动凯氏
法测定!仪器为 .&?g+?Y型自动定氮仪# 全磷采用
酸溶 4钼锑抗比色法测定# 全钾采用碳酸氢钠浸
提 4火焰光度法测定!仪器为火焰光度计# 土壤水
解氮采用扩散法测定# 土壤有效磷采用氢氧化钠
浸提 4钼锑抗比色法测定# 土壤速效钾采用乙酸铵
浸提 4火焰光度法测定$ 以上分析方法见森林土壤
分析方法’国家林业局! #666($
"##
:第 ## 期 纪:浩等" 大兴安岭低质林改造后土壤肥力综合评价
在每条效应带内的 ,!7!’9 段和未干扰对照
样地上按% &&型分别选取 ; 个观测点!并将内径为
$% RD的 Y.’环端口削尖的一端压入土中!以减少
布置土壤环对土壤的振压作用!并保留 Y.’环内凋
落物的自然状态 ’郭辉等! $%%6($ 为避免埋 Y.’
环时扰动土壤而影响土壤呼吸速率!在观测前 $! <
埋入 Y.’环’孟春等! $%%"($ 采用 -(?"#;% 多通道
土壤碳通量自动测量系统测定土壤表面 ’c$通量
’-(?’ch(>R3!-A>R/0>!*)!i&,(!以 9% DA> 为一测
量周期!全天重复测量 !" 次$ 同一改造目的树种
内!同步测量不同效应带同一水平线上 Y.’环内的
土壤呼吸速率!每条水平线上的观测点连续观测 $!
停止观测了 $ 天$
本研究应用 &Y&& #%1% 和 )VRB0$%%9 进行数据
统计分析$
91$:土壤肥力质量评价指标:根据土壤肥力质量
评价指标的选择基本原则’’C=NSCBB$+’5B! #66"# 赵
汝东! $%%"(!以及东北地区土壤性质和肥力研究的
相关经验’黑龙江省土壤普查办公室! #66## 黄健
等! $%%;# 刘美爽等! $%#%(!同时结合现有的试验
观测条件!采用土壤密度 ’,() EJ值 ’7()有机质
’’()全氮’8()全磷’)()全钾’Z()水解氮’K()有效
磷’J()速效钾’(()土壤碳通量’j(#% 个指标$
文中把土壤碳通量作为土壤肥力质量评价指
标!是因为土壤碳通量是衡量土壤微生物总活性指
标!它在一定程度上反映土壤有机质的氧化和转化
能力!并反映土壤的生物学特性和土壤物质的代谢
强度 ’8/C=> $+’5B! #66\# &SB>NBCH! #666# ,>QBCF/>!
$%%9# 王淑敏等! $%%5($ 虽然土壤呼吸速率受土
壤温度)湿度等自然环境的影响较大!但在同一时间
段内观测多组呼吸速率值!可避免土壤温度和湿度
对土壤呼吸造成的影响$
919:土壤肥力质量综合评价方法:#( 构建土壤肥
力质量评价的隶属度矩阵:根据各评价指标与作物
效应的关系!确定隶属度函数$ EJ值的作物效应值
表现出抛物线型!因此用抛物线型隶属函数对其进
行处理# 土壤密度)有机质)全氮)全磷)全钾)水解
氮)有效磷)速效钾)土壤呼吸速率的作物效应呈 &
型!因此用 & 型隶属度函数表示土壤的肥力特征
’章海波等! $%%\# 汪贵斌等! $%#%($ 为便于计算
处理!将抛物线型隶属函数)& 型隶属度函数转化为
相应的折线型分段函数见公式’#(!’$($
,’F( L
#1% F$ % F% F9
%1# P%160’FMF9(O’F! MF9(1 F9 eF% F!
%1# P%160’FMF#(O’F$ MF#(1 F# % FeF$
%1# FeF# 或 FUF





!
! ’#(
,’F( L
#1% F# F$
%160’FMF#(O’F$ MF#(1 P%B# F# % FeF$
%1# FeF
{
#
! ’$(
式中" ,’F(表示指标对作物发育影响的隶属函数!F
为土壤肥力评价指标的实测数值$ 公式 ’#(中!F#
为该评价指标的下限值!F!为上限值! F$!F9为该土
壤肥力评价指标最优值$ 公式’$(中!F#为该评价
指标下限值!F$为该评价指标上限值$
通过隶属函数的数据处理!消除各评价指标间
的量纲差异!从而建立起土壤肥力评价的隶属度矩
阵 :;a1 d3’0@4!@d# ‘;!0d# ‘1!值的大小反映各
土壤肥力质量评价指标的隶属程度$ 其中 0表示土
壤肥力质量的评价指标!@表示土壤观测样点$
$( 各土壤肥力质量评价指标权重的确定:土
壤肥力评价指标的样本标准差 70能充分体现各指
标对土壤肥力质量综合评价的影响程度!因此用各
评价指标的样本标准差 70构造判断矩阵 .1 a1$ 判
断矩阵 .1 a1由公式’9(!’!(得出!判断矩阵 .1 a1是
各土壤肥力质量评价指标权重分配的基础$
(0G L
7’0( M7’G(
7D=VM7DA>
’(; M#( P# 7’0( # 7’G(
#
7’G( M7’0(
7D=VM7DA>
’(; M#( P#
7’0( e7’G




 (
!’9(
(; LDA> 6!A>S
7D=V
7DA>
P[ ]{ }%1; ! ’!(
7D=V和 7DA>分别为评价指标370!0d# ‘14的最大值和
最小值!(;为相对重要性程度参数值$ 根据判断矩
阵 .1 a1求出最大特征根所对应的特征向量!特征向
量即为各土壤肥力质量评价指标的重要性排序!即
为各评价指标的权重$ 采用方根法求解判断矩阵
.1 a1的特征向量 -$
9( 判断矩阵的一致性检验:所构建的判断矩
6##
林 业 科 学 !" 卷:
阵 .1 a1需满足其一致性!该指标表征判断矩阵内各
因子的相互关系是可以定量传递$ 通过公式 ’;(!
’\(!’5(即可求出判断矩阵 .1 a1的一致性指标 ’h$
h(为 .1 a1的平均随机一致性指标!值的大小决定于
.1 a1的阶数!见表 #$ 当 ’hs%1# 时!则认为判断矩
阵 .1 a1通过一致性检验!反之未通过!则需通过调
整判断矩阵 .1 a1直到检验合格$
’hd’(
h(
! ’;(
’(L
"D=VM1
1 M#
! ’\(
"D=V L"
1
0L#
’.<(0
1<0
L #
1"
1
0L#
’.<(0
<0
$ ’5(
表 :<:^ 阶判断矩阵 =,d,的 SY值
+%7>:判断矩阵阶数 )VE/>B>S/OQAFRCADA>=>SD=SCAV # $ 9 ! ; \ 5 " 6 #%
h( % % %1;" %16% #1#$ #1$! #19$ #1!# #1!; #1!6
::!( 土壤肥力质量综合评价模型:通过土壤质
量评价指标隶属度函数消除了各评价指标间的量纲
差异!结合各土壤肥力评价指标的权重!建立土壤肥
力质量的综合评价模型!即"
(Z(L"
1
0L#
’0@<0! ’"(
式中" (Z(表示为第 @个观测点的土壤肥力质量综合
性指标值’A>SBHC=SBQ OBCSA0ASLA>QBV(!’0@为第 @个观测
点的第 0个土壤肥力评价指标的隶属度值!<0为第 0
个评价指标对土壤肥力质量综合评价所作的贡献$
通过公式’"(即可得出各个观测样点的土壤肥力质
量指数值!从而可直观)科学地评价低质林改造后土
壤肥力质量的变化$
E<结果与分析
!1#:试验区土壤肥力质量评价指标测定与综合
评价:通过试验得出大兴安岭地区低质林在不
同方式改造后土壤肥力评价指标的实测数据 ’表
$ ( $
::根据前人运用层次分析法综合评价土壤肥力的
研究结果 ’张华等! $%%## 王鹍等! $%#%# 汪贵斌
等! $%#%(!结合本研究区域酸性土壤的具体实际
’黑龙江省土壤普查办公室! #66## 郝桂娟! $%%6(!
以及连续多年对本试验区土壤肥力评价指标的观
测!最后通过专家审定!确定隶属函数曲线中拐点的
相应取值’表 9!!($
利用公式’9(!’!(求得的土壤肥力质量评价指
标的判断矩阵 .#% a#%为"
表 =<低质林改造后土壤肥力质量的评价指标测定
+%7>="*3"9MG4%3’12 *"&,(1("’3*,&1’3’12 %*1,&1&%)(*"&#%1’")
评价指标
(>QAR=S/CF
最大值
[=V
最小值
[A>
均值
[B=>
标准差
&8
EJ \159 !1"\ ;1"\ %1\9
有机质 cCH=>ARD=SBCb
’H+PH4# (
9\1"% 61\; $!1#\ \1!"
全氮 +/S=0*b’H+PH4# ( ##1\" $15; \1\% $1;"
水解氮 JLQC/0LF=N0B*b
’DH+PH4# (
"#"165 $!#16; !!$1#\ 6%1"%
全磷 +/S=0Yb’H+PH4# ( !1## #1\# $1\$ %1"5
有效磷 ,2=A0=N0BYb
’DH+PH4# (
#%#15" #51$9 ;616; #\1#9
全钾 +/S=0gb’H+PH4# ( $!15# \1#" #;1#! 916!
速效钾 ,2=A0=N0Bgb
’DH+PH4# (
9"1%; ;1$5 $!1;" 51\土壤碳通量 ’=CN/> O0IVb
’(D/0+D4#F4$ (
\1;# $1\" !15; %16$
土壤密度 &/A0QB>FASLb
’H+RD49 (
%15# %1;5 %1"; %1#表 @<抛物线型隶属函数曲线转折点取值
+%7>@<+4&)’)C $"’)10%34,"*1B,$%&%7"3’.
#,#7,&(B’$*4).1’").4&0,
转折点 ‘# ‘$ ‘9 ‘!
EJ !1; ;1; \1; 51;
表 E<-型隶属函数曲线转折点取值
+%7>E<+4&)’)C $"’)10%34,"*-12$,
#,#7,&(B’$*4).1’").4&0,
评价指标
.=0IBF/OA>QAR=S/CF
转折点 gARP E/A>S
‘# ‘$
土壤密度 &/A0QB>FASL %1; %15
有机质 cCH=>ARD=SBC #% 9%
全氮 +/S=0* \ 5
全磷 +/S=0Y $ 91;
全钾 +/S=0g #% $%
水解氮 JLQC/0LF=N0B* !%% 5%%
有效磷 ,2=A0=N0BY 9% 5%
速效钾 ,2=A0=N0Bg $% 9%
土壤碳通量 ’=CN/> O0IV $ ;
%$#
:第 ## 期 纪:浩等" 大兴安岭低质林改造后土壤肥力综合评价
.#%a#% L
# %B6\ %B\! %B"$ %B6! %B5; %B## %B!$ %B\% %B6!
#B%! # %B\\ %B"; %B6" %B55 %B## %B!$ %B\$ %B6"
#B;\ #B;$ # #B9! #B;% #B$$ %B#$ %B;! %B6# #B!6
#B$# #B#5 %B5! # #B#; %B"6 %B## %B!\ %B\6 #B#;
#B%\ #B%$ %B\5 %B"5 # %B56 %B## %B!9 %B\9 #B%%
#B99 #B$6 %B"$ #B#$ #B$5 # %B#$ %B!" %B5; #B$5
6B%% "B6\ "B!! "B65 "B6! "B\5 # 5B;6 "B9! "B69
$B!# $B95 #B"; $B$ $B9; $B%" %B#9 # #B5; $B9!
#B\\ #B\$ #B#% #B!; #B\% #B99 %B#$ %B;5 # #B;6
#B%5 #B%9 %B\5 %B"5 #B%% %B56 %B## %B!9 %B

\9 #
::运用方根法求出判断矩阵 .#% a#%的特征向量
%1!65!%1#%!!%1%\6!%1%!;(-$ 通过公式’;(!’\(!
’5(对判断矩阵 .#% a#%进行一致性检验!计算得出
"D=Vd#%1%;!h(d#1!6!’(d%1%95!’(d%1%95 s
%1#!满足判断矩阵的一致性检验要求!特征向量 <
可作为土壤肥力质量评价指标的权重值’表 ;($
表 F<低质林改造后土壤肥力质量评价指标权重值
+%7>F*"&,(1("’3*,&1’3’12 %*1,&1&%)(*"&#%1’")
评价指标 (>QAR=S/CF 权重 @BAH土壤密度 &/A0QB>FASL %1%!9
EJ %1%!!
有机质 cCH=>ARD=SBC %1%\!
全氮 +/S=0* %1%;#
全磷 +/S=0Y %1%!;
全钾 +/S=0g %1%;水解氮 JLQC/0LF=N0B* %1!56
有效磷 ,2=A0=N0BY %1#%!
速效钾 ,2=A0=N0Bg %1%\6
土壤碳通量 ’=CN/> O0IV %1%!;
!1$:阔叶混交次生低质林改造后土壤肥力质量分
析:利用公式’"()隶属度矩阵 :;a1和表 ; 中各土
壤肥力质量评价指标的权重值计算阔叶混交次生低
质林改造后土壤肥力质量综合指标值!根据 ; 级分
类法把土壤肥力质量分为 ; 个档次’图 $($
在阔叶混交次生林改造中!所有改造方式土壤
肥力质量指数均大于 %1!!改造样地土壤肥力质量
属中等的占总改造样地的 ;91";e# 土壤肥力质量
属于好的占总改造样地的 !\1#;e$ 除 \ D宽效应
带西伯利亚红松改造林土壤肥力质量指数 %1!%$ 小
于对照样地 %1!$\ 外!其余改造方式土壤肥力质量
指数均大于对照样地$ 说明在阔叶混交次生低质林
改造中!土壤的肥力质量得到很好改善$ #! D宽效
应带落叶松改造林土壤肥力指数最高为 %15!!$ 同
种改造目的树种在不同带宽改造下土壤肥力指数方
::下同 +图 $:阔叶混交次生低质林改造后土壤肥力质量指数
ZAH3$:.=0IBF/OF/A0OBCSA0ASLkI=0ASLA>QAR=S/CF=SSDAFRB0=>B/IF0/T?kI=0ASLO/CBFS=OSBCSC=>FO/CD=SA/>
经 -&8多重检验!同一诱导树种不同小写字母表示差异显著
’Ds%1%; ( !反之!差异不显著!下同$ ,RR/CQA>HS/-&8
DI0SAE0BR/DE=CAF/>! 2=0IBFTAS< QAOBCB>SFD=00BSBCFDB=>S
FAH>AOAR=>SQAOBCB>RB=S%1%; 0B2B0!/> S
SC=CL!>/FAH>AOAR=>S
QAOBCB>RB!S差分析无明显规律!但综合分析发现!不同改造目的
树种 #% D和 #! D带宽土壤肥力普遍高于其他改造
方式$ 说明在 #% D和 #! D宽效应带内利于土壤肥
力的积累!能有效改善土壤肥力质量$
!19:白桦萌生低质林改造后土壤肥力质量分析:
在白桦萌生低质林改造中!不同改造方式土壤肥力
质量综合性指标值见图 9$ 按照 ; 级分类法!其中
9"1!\e的改造样地土壤肥力质量属于较差行列!
;91";e的改造样地土壤肥力质量属中等水平!而只
有 #! D宽效应带樟子松改造林土壤肥力质量达到
较好水平$ 对照样地土壤肥力质量指数为 %19##!
所有改造方式土壤肥力质量指数均高于对照样地!
::::::
#$#
林 业 科 学 !" 卷:
图 9:白桦萌生低质林改造后土壤肥力质量指数
ZAH39:.=0IBF/OF/A0OBCSA0ASLkI=0ASLA>QAR=S/CF=SNACR<
R/EEARB0/T?kI=0ASLO/CBFS=OSBCSC=>FO/CD=SA/>
表明白桦萌生低质林的效应带改造能显著改善土壤
肥力质量$ 改造后樟子松林和落叶松林土壤肥力质
量指数在 #! D宽效应带最大!分别为 %1\#5 和
%1!\"# 改造后西伯利亚红松在 #" D宽效应带土壤
肥力质量指数最高!为 %1;99$ 所有改造目的树种
在 #! D和 #" D宽效应带土壤肥力普遍高于其他改
造方式$ -&8方差分析表明" 同一改造目的树种土
壤肥力质量指数值在不同改造方式间存在显著差异
’Ds%1%;($
!1!:土壤肥力质量指数与各评价指标间的相关分
析:综合分析 $ 类低质林改造!运用 &EB=CD=> 相关
分析方法!得出土壤肥力质量指数与各评价指标的
相关性’表 \($ 土壤肥力与土壤水解氮含量呈极显
著相关’Ds%1%#(!表明土壤水解氮含量显著影响
土壤肥力质量$ 同时土壤肥力与土壤有机质)全磷
含量呈显著相关’Ds%1%;($ 因此在大兴安岭地区
低质林的改造中!影响土壤肥力大小的主要因子为
土壤水解氮)有机质)全磷含量$
表 O<土壤肥力质量指数与各评价指标间的相关分析!
+%7>O指标
(>QBV
土壤密度
&/A0QB>FASL
EJ 有机质
cCH=>ARD=SBC
全氮
+/S=0*
全磷
+/S=0Y
全钾
+/S=0g
水解氮
JLQC/0LF=N0B*
有效磷
,2=A0=N0BY
速效钾
,2=A0=N0Bg
碳通量
’=CN/> O0IV
(Z( %1$%; %1%;5 %1!#"! %1#!6 %1!9%! %1#5$ %15"#!! %1#!! %1$;$ %19%"
::) !!" %1%# 水平上极显著相关 ’/CCB0=SA/> AFFAH>AOAR=>S=SS AFFAH>AOAR=>S=SSF<结论与讨论
土壤肥力质量是土壤系统物理)化学和生物组
分之间复杂相互作用的综合体现!土壤肥力质量评
价提供了一种评价森林管理的有效方法’’C=NSCBB$+
’5B! #66"($ 国内外学者将模糊数学方法)灰色关联
度法)层次分析法)系统评价模型等应用到土壤肥力
质量综合评价中’-A0NIC>B$+’5B! $%%!# 刘占锋等!
$%%\($ 骆伯胜等’$%%!(通过构建土壤肥力评价指
标的隶属度函数模型!建立土壤肥力质量的综合评
价指标体系!对雷州半岛桉树’I4=’5%E+49(砖红壤的
综合肥力水平进行探讨$ 张华等 ’$%%9(通过建立
标准评分方程’ &&Z(!对海南儋州地区的土壤肥力
质量进行综合评价$ 层次分析法将定性分析转变为
定量分析!适用于复杂的模糊综合土壤肥力质量评
价系统$ 但传统层次分析法仍存在许多缺陷与不足
’刘洋等! $%%$# 吴殿廷等! $%%!(!本文运用改进层
次分析法!通过充分利用试验实测数据所提供的定
量信息来构建判断矩阵!利用隶属度矩阵来确定权
重!从而消除了采用专家打分的方法来确定指标间
相对重要性的缺陷!使权重更符合所研究区域的实
际情况$
土壤肥力质量受海拔影响存在空间异质性
’j=RPF/> $+’5B! #669# 刘付程等! $%%9# KADB>/$+
’5B! $%%!(!但本文中不同坡位的未干扰对照样地各
土壤肥力评价指标间无显著差异’D]%1%;(!表明
在本研究中可以忽略海拔对土壤肥力质量产生的空
间异质性$ 在阔叶混交次生低质林改造中!除 \ D
宽效应带西伯利亚红松林的土壤肥力质量指数小于
对照样地外!其余改造方式土壤肥力质量指数均大
于对照样地!说明改造后的阔叶混交次生低质林的
土壤肥力质量得到有效改善$ 改造后的 #! D带宽
落叶松林土壤肥力质量指数最高 %15!!$ 不同改造
目的树种在 #% D和 #! D宽效应带下土壤肥力普遍
高于其他改造方式!说明在 #% D和 #! D效应带宽
改造有利于土壤肥力的积累!能有效改善土壤肥力
质量$ 主要是因为在 #% D和 #! D带宽内适宜的光
照条件为土壤微生物生存创造了良好的环境!林地
土壤大量微生物的活动促进土壤肥力改善’Y=CAFA$+
’5B! $%%;($ 在白桦萌生低质林改造中!所有改造方
式土壤肥力质量指数均高于对照样地!表明白桦萌
生低质林改造能显著改善土壤肥力质量$ 改造后的
$$#
:第 ## 期 纪:浩等" 大兴安岭低质林改造后土壤肥力综合评价
#! D带宽樟子松林土壤肥力质量指数最高 %1\#5$
所有改造目的树种在 #! D和 #" D宽效应带土壤肥
力普遍高于其他改造方式$ 在 -&8方差分析中!同
一改造目的树种土壤肥力质量指数值不同改造方式
存在显著差异’Ds%1%;(!说明相同的改造树种在
不同带宽下对土壤肥力的改善有着显著差异$
综合分析 $ 类低质林改造!白桦萌生低质林改
造土壤肥力质量显著低于阔叶混交次生低质林改
造!这主要是因为在改造前原白桦萌生低质林土壤
肥力质量显著低于阔叶次生低质林$ 在阔叶混交次
生林中有着更丰富的植被!特别是存在大量胡枝子
等植物!能有效改善土壤肥力质量$ 根据 &EB=CD=>
相关性分析!影响土壤肥力大小的主要因子为土壤
水解氮)有机质)全磷含量!这与章海波等’$%%\(的
研究结果相似$ 土壤有机质是土壤肥力的基础!含
量的多少将显著影响着土壤肥力$ 综合分析所有改
造方式土壤全磷的含量均显著低于对照样地!说明
改造样地中土壤全磷消耗量远大于积累量!严重影
响了土壤肥力质量$ 土壤水解氮在不同带宽下表现
出差异显著’Ds%1%;(!因此也对不同改造方式土
壤肥力质量产生显著影响$
利用改进层次分析法计算出的土壤肥力质量指
数仅是一种潜在的肥力!还需经光照)管理)经济和
社会等因素的校正后!才能形成最终的土地现实生
产力$ 同时在指标选择和等级划分上也待进一步完
善$ 另外本文只对低质林改造初期进行了研究!而
低质林改造效果还需进行长期的定位观测和分析$
参 考 文 献
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!责任编辑:郭广荣"
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