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林火发生毁坏大面积森林资源,同时对森林土壤的发育及质量产生严重影响。本文以2010年大兴安岭特大火灾为研究背景,通过对火后森林土壤样品的理化性状的调查和分析,筛选和确定土壤质量评价指标,然后在土壤质量综合评价标准评分方程及广义土壤综合肥力的基础上将土壤质量评价指标再划分成水分有效性、养分有效性、通气性、温度环境、酸碱环境、生物环境、根系站立性七项土壤功能。根据已有的研究资料和实际产生的情况,通过专家打分,确定各项指标相对于土壤功能及各项土壤功能相对于土壤质量的综合指数的权重,然后在计算中调整权重,以最大程度的真实反映评价区域的实际状况,同时提出适合大兴安岭森林土壤质量评价的指标和方法体系,为改良大兴安岭火烧迹地土壤和恢复森林生态系统提供理论依据。具体的研究结果如下:
1.筛选确定对林火发生后的植物生长发育影响较大的12个因素,包括有机覆盖层厚度、土壤温度、土壤含水率、土壤容重、水稳性团聚体5个主要的土壤物理因素以及有机质含量、铵态氮、硝态氮、有效磷、pH、代换性盐基6个土壤化学因素及1个生物因素土壤微生物量碳。
2.重度火烧后土壤O层覆盖厚度、水稳性团聚体、含水率、有机质、代换性盐基及微生物量碳较对照均下降。而土壤温度、土壤容重、铵态氮、硝态氮、有效磷、pH值则较对照有升高。
3.土壤质量综合评价结果表明重度火烧后土壤质量综合指数为0.404,而对照林地土壤质量综合质量指数为0.562,对照林地水分有效性、养分有效性、微生物环境和根系站立性的得分较重度火烧高,而温度环境,酸碱环境较火烧的得分低,其中土壤通气性得分差异不大。
4.土壤生境障碍性评价中,O层覆盖厚度障碍火烧高于对照；生长季节低温障碍性和生长季节高温障碍中影响最大的是0 cm土壤温度障碍因子,生长季节温度障碍因子影响与土层温度呈负相关；植被生长、维持、更新的水分障碍中干旱障碍性较过湿障碍性更加明显且都大于对照；在植被生长、维持、更新的酸碱障碍中酸性障碍较碱性障碍性大,其中碱性障碍火烧前后无明显变化,而酸性障碍因子中火烧大于对照。养分障碍为火烧障碍性大于对照。