生物炭对白桦种子出苗率与幼苗生长的影响

吴星慧,苏宝玲,齐 麟,王 炎,马 玥,周 莉

(1.沈阳大学 生命科学与工程学院,沈阳 110044；2.中国科学院沈阳应用生态研究所 森林生态与管理重点实验室,沈阳 110016)

林火是寒温带针叶林结构、功能动态的主要驱动因子,直接影响着森林群落结构时空格局[1]。林火后森林群落构建的速度、恢复的种类是恢复森林资源、维护自然生态系统平衡的重要问题[2]。火烧迹地中植物种子萌发和幼苗生长是火后更新最重要的环节。种子萌发和幼苗定植是植物生命周期的开始,也是森林群落构建的基础[3]。火后初期幼苗数量、物种组成以及生长情况将对火后森林演替进程产生重要的影响[4]。因此,火后初期幼苗特征对于评价林火干扰的生态学效果,精确地预测生态系统未来的动态具有重要意义。

林火的发生导致了大量的未完全燃烧的植物残体-生物炭输入到土壤中[5],对土壤的物理、化学性质造成显著的影响[6]。研究表明,生物炭输入到土壤中,不仅可以显著提高酸性土壤pH值[7],增加土壤持水能力[8],提高土壤有效养分元素含量,还可以通过改善土壤环境,改变土壤微生物群落结构。一些学者利用林火产生木炭的浸提液处理植物种子,发现生物炭对种子出苗率的影响因生物炭的种类,形成的时间以及所作用的物种不同而存在巨大差异[9]。另有一些研究指出,某些类型的生物炭可以维持较高的土壤生物多样性和地上生产力,这可能与生物炭与离子饱和状态、交换潜力、表面吸附有机化合物的能力有关。……