森林火災(zāi)對(duì)林地理化指標(biāo)的影響研究

孫 強(qiáng)

（朝陽(yáng)縣林業(yè)局，遼寧朝陽(yáng) 122000）

森林火災(zāi)是對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)破壞性較大的一種災(zāi)害，引起火災(zāi)的原因可分為人為因素和自然因素2種，其中人為因素發(fā)生的頻率較高，破壞性較大。林火過后，會(huì)對(duì)林地土壤的理化性質(zhì)指標(biāo)的變化產(chǎn)生一定的影響，如含水率高低、孔隙度、pH、陽(yáng)離子交換量等。研究表明，林地植被遭受火燒后，土壤中的溫度、養(yǎng)分含量、有效性、各種酶活性等都會(huì)發(fā)生一定的變化，進(jìn)而改變了林地土壤各種生物的活性。本試驗(yàn)以朝陽(yáng)地區(qū)火燒后的林地為對(duì)象，研究森林過火后林地土壤理化性質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律，了解火災(zāi)后林地土壤養(yǎng)分狀況，為林地的生態(tài)修復(fù)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況及供試材料試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)置在遼寧省朝陽(yáng)市區(qū)域某林區(qū)，氣候?yàn)榇箨懶约撅L(fēng)性氣候，四季分明，降雨集中，年平均降雨量在355mm，地形以低山丘陵為主。該地區(qū)于2018年遭受了山火，過火面積達(dá)到近66.67hm2，主要造林樹種為30～40年以上的油松純林。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)2018年4月，在該過火林區(qū)進(jìn)行采樣，每個(gè)樣區(qū)的面積為50m×50m，采用“S”型布局方式，隨機(jī)取5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)按照0～20cm和20～40cm2層土壤進(jìn)行采樣。將采集的土壤在陰涼處晾干，然后用四分法分土，過100目篩后備用，取樣土50g。同時(shí)，每層土壤也采用環(huán)刀法取土。以相鄰未遭受山火的油松純林為參照，記為CK，重復(fù)3次。

1.3 項(xiàng)目測(cè)定土壤容重和含水量采用環(huán)刀法比重法測(cè)定；土壤pH采用pH測(cè)定儀測(cè)定；土壤全氮采用凱氏定氮儀測(cè)定；土壤全磷采用HCIO4-H2SO4法測(cè)定；土壤全鉀采用氫氧化鈉熔解+火焰光度法測(cè)定。土壤孔隙度：土壤孔隙度（%）=（1-容重/比重）×100。

1.4 數(shù)據(jù)分析采用Excel 2010和Spss 15.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 森林火災(zāi)對(duì)林地物理指標(biāo)變化的影響土壤溫度對(duì)土壤內(nèi)部理化指標(biāo)變化有著一定的影響，其主要是對(duì)一些物理指標(biāo)產(chǎn)生直接的影響。由表1可知，土壤容重方面，森林過火后，處理0～20cm和20～40cm2層土壤的容重顯著高于對(duì)照處理的，達(dá)到了顯著水平（P＜0.05），2個(gè)處理的容重都以20～40cm土壤的最高；土壤孔隙度的變化與土壤容重成反比，土壤容重越高，孔隙度越低。土壤孔隙度方面，森林過火后，處理0～20cm和20～40cm2層土壤的孔隙度顯著低于對(duì)照處理的，達(dá)到了顯著水平（P＜0.05），2個(gè)處理的孔隙度都以0～20cm土壤的最高；山火發(fā)生后，由于溫度上升，其土壤結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化，導(dǎo)致土壤持水能力的改變。土壤含水量方面，森林過火后，處理0～20cm和20～40cm2層土壤的含水量顯著低于對(duì)照處理的，達(dá)到了顯著水平（P＜0.05），2個(gè)處理的含水量都是以20～40cm土壤的最高；土壤的pH變化與土壤含水量多少密切相關(guān)。

表1 森林火災(zāi)對(duì)林地土壤物理指標(biāo)變化的影響

2.2 森林火災(zāi)對(duì)林地化學(xué)指標(biāo)變化的影響林地過火后樹木一些養(yǎng)分會(huì)以碳灰的形式回歸土壤，對(duì)土壤的一些養(yǎng)分帶來變化。由表2可知，土壤有機(jī)質(zhì)方面，森林過火后，0～20cm土層的有機(jī)質(zhì)含量有所提升，相對(duì)所有土層處理差異性顯著（P＜0.05），而20～40cm有機(jī)質(zhì)與對(duì)照處理間的差異性不顯著（P＞0.05）；土壤全氮方面，森林過火后，0～20cm和20～40cm全氮含量都有所提升，相對(duì)對(duì)照處理2個(gè)土層含量就達(dá)到了顯著水平（P＜0.05）；而全磷和全鉀方面，森林過火后，0～20cm和20～40cm2層土壤變化一直，都是表層土壤含量出現(xiàn)下降，其余各層土壤間含量差異性不顯著（P＜0.05）；土壤pH方面，森林過火后，處理0～20cm和20～40cm2層土壤的pH顯著低于對(duì)照處理的，達(dá)到了顯著水平（P＜0.05），而對(duì)照處理2層土壤間的pH差異性不顯著（P＞0.05）。

表2 森林火災(zāi)對(duì)林地土壤化學(xué)指標(biāo)變化的影響

2.3 林地養(yǎng)分變化與土壤pH之間相關(guān)性分析研究表明，土壤的酸堿度與養(yǎng)分變化密切相關(guān)，本研究對(duì)土壤的pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷及全鉀進(jìn)行了相關(guān)分析，結(jié)果如表3所示。從表3可以看出，土壤pH與有機(jī)質(zhì)呈極顯著正相關(guān)，與土壤全氮呈顯著正相關(guān)；土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤全氮呈顯著相關(guān)；其他各項(xiàng)指標(biāo)差異性不顯著。

表3 林地理化指標(biāo)及微生物間的相關(guān)性分析

續(xù)表3 林地理化指標(biāo)及微生物間的相關(guān)性分析

3 結(jié)論

本次試驗(yàn)結(jié)果表明，森林遭受火災(zāi)后，其理化指標(biāo)發(fā)生了不同的變化。在土壤物理指標(biāo)方面，相對(duì)于對(duì)照處理的各土層，過火后的森林土壤容重上升，土壤孔隙度和土壤含水量顯著下降；在土壤化學(xué)指標(biāo)方面，相對(duì)于對(duì)照處理的各土層，過火后的森林土壤表層的有機(jī)質(zhì)含量顯著上升，底層變化不顯著；各層土壤的全氮含量都顯著上升；土壤表層全磷和全鉀含量出現(xiàn)顯著下降，底層含量變化則不顯著；各層土壤pH出現(xiàn)顯著下降。對(duì)各化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，土壤pH與有機(jī)質(zhì)和全氮的相關(guān)性顯著，而其余指標(biāo)的相關(guān)性不顯著。