森林火灾对马尾松次生林土壤理化性质的影响
2021-01-05罗斯生罗碧珍魏书精胡海清吴泽鹏王振师周宇飞李小川钟映霞宋红
罗斯生,罗碧珍,魏书精,胡海清,吴泽鹏,王振师,周宇飞,李小川,钟映霞,宋红*
1. 东北林业大学,黑龙江 哈尔滨 150040;2. 广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院,广东 广州 510520;3. 中国科学技术大学/火灾科学国家重点实验室,安徽 合肥 230026
森林火灾是森林生态系统中的重要干扰之一,亦是生态系统结构和功能的主要驱动力之一(Augustine et al.,2014;Ward et al.,2014),深刻影响着土壤生物和非生物特性动态变化,进而影响生态系统养分循环和平衡(Harden et al.,2006;Kasischke et al.,2010;Turetsky et al.,2011)。Kong et al.(2019)研究表明,森林火灾改变了中国大兴安岭土壤养分组分和其化学计量比,但这种影响因土壤环境和地形随时间推移变化而减弱。
森林火灾通过辐射、对流、传导、汽化和冷凝等把产生的热量传递到土壤有机层和矿物层,其中汽化和冷凝在将热量转移到土壤中起重要作用,这深刻影响着生态系统养分循环和平衡(Certini,2005;Neary et al.,1999)。森林火灾通过挥发、将植被中的碳转移到土壤中,或将土壤碳释放到大气中,从而减少了土壤养分库,但通过燃烧有机物和淋溶、释放养分来增加其利用效率。通常,研究者会关注森林火灾发生后与土壤侵蚀有关的物理化学性质的改变,如土壤容重、土壤含水率、土壤pH值和土壤斥水性等。土壤容重作为土壤重要的物理性质,影响土壤孔隙度与孔隙大小分配及土壤水热气的通透性。土壤通透性的改变亦影响土壤的物理、化学性质及土壤生物活性。研究表明,火后会增加土壤容重(Alcañiz et al.,2018)或没有显著变化。Certini(2005)研究表明火后土壤含水率的减少可能归因于有机矿物团聚体结构的破坏,以及在燃烧过程中灰烬的增加导致土壤容重增加引起的,且太阳的辐射增加了土壤温度,加快水分蒸发从而降低了土壤储水能力。……
