全 文 ：林下植被去除与氮添加对樟子松人工林土壤化学和
生物学性质的影响*
林贵刚1,2 摇 赵摇 琼1 摇 赵摇 蕾1,2 摇 李慧超1,2 摇 曾德慧1**
( 1中国科学院沈阳应用生态研究所森林与土壤生态国家重点实验室, 沈阳 110164; 2中国科学院研究生院, 北京 100039)
摘摇 要 摇 通过析因试验设计,研究了科尔沁沙地樟子松人工林生态系统内土壤无机氮
(NO3 - 鄄N+NH4 + 鄄N)含量,潜在净氮矿化(PNM)、硝化速率(PNN),微生物生物量碳(MBC)、氮
(MBN)及 MBC / MBN,土壤脲酶、酸性磷酸单酯酶活性和土壤有效磷(Olsen鄄P)含量对林下植
被管理(对照和去除)和氮添加(对照和添加 8 g·m-2)的短期响应.结果表明: 林下植被去除
显著降低了土壤 NH4 + 鄄N含量、PNM、MBC和 MBC / MBN比值,提高了土壤 Olsen鄄P含量,而对
土壤 NO3 - 鄄N 含量、PNN 和土壤酶活性的影响不显著.氮添加提高了土壤 NO3 - 鄄N 含量、PNM
和 PNN,但对其他指标的影响不明显,可能与试验处理时间较短有关.土壤 NH4 + 鄄N 含量对林
下植被去除与氮添加的交互作用的响应显著;而 NO3 - 鄄N 含量虽对林下植被去除与氮添加处
理的交互作用响应不显著,但在氮添加同时进行林下植被去除的样地中的土壤 NO3 - 鄄N 含量
比只进行氮添加处理的样地提高了 27% ,有可能导致土壤中 NO3 -的淋失.林下植被是影响樟
子松人工林土壤化学和微生物学性质的重要因素,因此在森林管理和恢复过程中,不能忽视
林下植被的作用.
关键词摇 科尔沁沙地摇 土壤微生物量碳和氮摇 潜在净氮矿化速率摇 潜在净硝化速率摇 土壤
酶活性摇 土壤有效磷
*国家自然科学基金项目(30872011)和国家“十一五冶科技支撑计划项目(2006BAC01A12)资助.
**通讯作者. E鄄mail: zengdh@ iae. ac. cn
2011鄄11鄄11 收稿,2012鄄02鄄17 接受.
文章编号摇 1001-9332(2012)05-1188-07摇 中图分类号摇 S714. 3摇 文献标识码摇 A
Effects of understory removal and nitrogen addition on the soil chemical and biological prop鄄
erties of Pinus sylvestris var. mongolica plantation in Keerqin Sandy Land. LIN Gui鄄gang1,2,
ZHAO Qiong1, ZHAO Lei1,2, LI Hui鄄chao1,2, ZENG De鄄hui1 ( 1State Key Laboratory of Forest and
Soil Ecology, Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110164, China;
2Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China) . 鄄Chin. J. Appl.
Ecol. ,2012,23(5): 1188-1194.
Abstract: A full factorial experiment was conducted to study the effects of understory removal and
nitrogen addition (8 g·m-2) on the soil NO3 - 鄄N and NH4 + 鄄N concentrations, potential net nitro鄄
gen mineralization rate (PNM) and nitrification rate (PNN), microbial biomass C (MBC) and N
(MBN), MBC / MBN, urease and acid phosphomonoesterase activities, and Olsen鄄P concentration
in a Pinus sylvestris var. mongolica plantation in Keerqin Sandy Land during a growth season. Un鄄
derstory removal decreased the soil NH4 + 鄄N concentration, PNM, MBC, and MBN / MBN signifi鄄
cantly, increased the soil Olsen鄄P concentration, but had little effects on the soil NO3 - 鄄N concen鄄
tration, PNN, and urease and acid phosphomonoesterase activities. Nitrogen addition increased the
soil NO3 - 鄄N concentration, PNM and PNN significantly, but had little effects on the other test prop鄄
erties. The interaction between understory removal and nitrogen addition had significant effects on
the soil NH4 + 鄄N concentration, but little effects on the soil NO3 - 鄄N concentration. However, the
soil NO3 - 鄄N concentration in the plots of understory removal with nitrogen addition was increased by
27% , compared with the plots of nitrogen addition alone, which might lead to the leaching of
NO3 - . It was suggested that understory vegetation could play an important role in affecting the soil
应 用 生 态 学 报摇 2012 年 5 月摇 第 23 卷摇 第 5 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, May 2012,23(5): 1188-1194
chemical and biological properties in Mongolian pine plantations, and hence, the importance of un鄄
derstory vegetation should not be neglected when the forest management and restoration were imple鄄
mented.
Key words: Keerqin Sandy Land; soil microbial biomass C and N; potential net N mineralization
rate; potential net nitrification rate; soil enzyme activity; Olsen鄄P.
摇 摇 林下植被管理是一项重要的森林经营措施,目
的在于减少其与林木之间的水分、养分竞争,把有限
的资源分配到目标林木上.应用除草剂(如草甘膦、
乙草胺)去除林下植被是一种普遍的林下植被管理
措施.一些研究表明,应用除草剂对土壤微生物的影
响不大[1-3] . Wagner 等[4]总结了北美、南非、南美、
新西兰等国家和地区 60 多篇长期林下植被管理试
验的数据,结果表明林下植被去除后,约 75%样地
的材积量增加了 30% ~ 500% . 林下植被沙龙白珠
树(Gaultheria shallon)去除后,红柏木(Thuja plica鄄
ta)、美国西部铁杉(Tsuga heterophylla)、云杉(Picea
sitchensis)的基径生长量比对照分别增加了 38% 、
88%和 65% ,可能是由于林下植被去除减少了对水
分、养分的竞争[5] .
林下植被是森林生态系统的重要组分,在维护
生物多样性、生态系统稳定性和持续的立地生产力
等方面起着重要作用. 以往的研究往往注重林下植
被去除对林木地上部分的影响[4-5],近年来对地下
生态过程尤其是土壤养分循环和土壤微生物的研究
越来越多[6-7] .林下植被去除降低了林下冠层郁闭
度,会有更多的阳光直射地面,使得土壤温度升高,
导致土壤水分蒸发增加,同时会减少草、灌木冠层截
留雨量,减少蒸腾作用引起土壤湿度的增加[6-7] .这
种温、湿度的变化将对土壤微生物群落的组成、活性
及养分可利用性产生影响[8-9] .同时,林下植被的去
除可以通过减少根系分泌物和细根的周转,使土壤
中可溶性有机碳和微生物量降低,导致微生物组成
发生变化[8,10] . 碳 /氮及木质素 /氮通常用来反映凋
落物质量,在凋落物及土壤有机质分解过程中起着
重要的作用[11] . 相对于针叶林,林下植被具有较低
的碳 /氮和木质素 /氮,易于分解. Chapin[12]研究发
现,虽然林下植被的生物量较上层木黑云杉(Picea
mariana)低很多,但其生物量及养分的周转速率却
是黑云杉的 6郾 8 ~ 21郾 5 倍.
长期以来,由于化肥、化石燃料的大量使用,固
氮作物的大量种植,人类活动已经使很多地区的氮
沉降量增加了 2 倍甚至更多,并且这种趋势一直在
持续[13-14] . Lebauer 和 Treseder[15]通过对 126 篇氮
添加试验整合分析(meta鄄analysis)发现,与对照组相
比,氮添加使植被地上部分生长量增加了 29% . 关
于氮添加对土壤微生物生物量、活性及群落结构的
研究已经有很多报道,但土壤微生物对不同氮添加
量[16]、不同处理时间[17]、土壤特性[18]以及不同森林
类型的响应都不尽相同. Treseder[19]通过整合分析
发现,在氮添加条件下,土壤微生物生物量降低了
15% ,这种趋势随着时间的延长、添加量的增多而更
为明显.土壤碳 /氮以及净氮矿化作用是反映土壤可
利用氮的重要指标. Nave 等[20]通过整合分析发现,
在温带森林中,施加氮使土壤的矿化作用提高了
62% ,土壤碳 /氮比值下降了 4郾 9% . 受氮素限制的
生态系统通过氮沉降或者其他途径,可使氮素不再
成为生态系统的限制因素,而磷素可能变为重要的
限制因素[21] .土壤磷酸酶是一类催化土壤有机磷矿
化为无机磷的酶,有利于提高土壤 P 的有效性,而
在森林生态系统中,则以酸性磷酸单酯酶占主导地
位[22] .不同生态系统、不同氮添加量对土壤磷酸酶
活性影响不同[23] . 由此可见,不同生态系统中土壤
微生物生物量、微生物活性及结构组成,氮、磷养分
循环对氮素添加、林下植被去除的响应不同.
樟子松(Pinus sylvestris var郾 mongolica)是我国
北方干旱、半干旱地区重要的造林树种之一. 20 世
纪 50 年代以来,在科尔沁、毛乌素和浑善达克等地
区营造了大量的樟子松人工林[24] . 在科尔沁地区,
大范围的农田施肥和畜牧业发展对大气氮沉降的贡
献不容忽视;同时,这些地区普遍存在樟子松人工林
内放牧、刈割和搂取凋落物的现象. 然而,这些人为
活动对樟子松人工林土壤化学和生物学性质的影响
并不清楚.因此,研究半干旱区沙地樟子松人工林生
态系统对氮素添加、林下植被去除的响应有着重要
的意义.本研究在中国科学院沈阳应用生态研究所
大青沟沙地生态实验站选择 11 年生樟子松人工林,
通过分析林下植被去除、氮添加对土壤微生物生物
量碳、氮,土壤氮素转化,土壤胞外酶活性和土壤有
效磷的影响,探讨在人为干扰的背景下,人工林生态
系统生态过程的变化,以期为樟子松人工林的可持
续经营提供科学依据.
98115 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 林贵刚等: 林下植被去除与氮添加对樟子松人工林土壤化学和生物学性质的影响摇 摇 摇
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
试验地位于大青沟沙地生态实验站,地处科尔
沁沙地东南缘(122毅24忆 E,42毅54忆 N),海拔 260 m.
该地区属大陆性温带半湿润、半干旱气候过渡带.年
均气温 6 益,极端最低气温-30 益, 逸10 益活动积
温 2890 益,年均降水量 450 mm,年均蒸发量 1780
mm,相对空气湿度 59% ,无霜期 150 d.土壤类型主
要为风沙土,土质疏松,有机质含量低.
1郾 2摇 样地设置
试验样地设在 11 年生樟子松人工林内,密度为
每公项 1000 株(行距 5 m,株距 2 m),树高 3郾 88 m,
胸径 7郾 0 cm,地面坡度<2毅. 林下植被主要由黄蒿
(Artemisia scoparia)、野大麻(Cannabis sativa)、狗尾
草( Setaria viridis)、绿珠藜 (Chenopodium acumina鄄
tum)等组成. 试验开始前,土壤表层(0 ~ 10 cm)容
重为 1郾 51 g·cm-3,pH(1 颐 2郾 5)为 6郾 76,有机碳和
全氮含量分别为 4郾 52 和 0郾 28 mg·g-1 .
2011 年 4 月上旬,在 11 年生樟子松人工林内
布设试验.采用两因素两水平的完全随机区组试验
设计,共设置 4 个处理:林下植被去除(UR)、氮添加
(N)、氮添加+林下植被去除(NUR)及对照(CK).
设置 4 个重复,共 16 个 14 m 伊 25 m的样地,样地间
设置 4 m宽的缓冲带. 4 个处理随机布置在每个区
组内.
5 月上旬,采用农用喷雾器在林下植被去除的
样地内 (UR、NUR)人为喷洒 50% 的乙草胺甘油
62郾 5 mL(溶于水中均匀喷洒),同时在 N 和 CK 样
地内喷洒等量的水.在 6—8 月林下植被生长季节,
于每个月的月初进行人工除草.于 5—8 月每个月的
月初,在氮添加处理的样地(N、NUR)内施加尿素,
共 4 次,每次 2 g·m-2,共施加 8 g·m-2 .
1郾 3摇 取样及样品分析
2011 年 8 月中旬,在最近一次施加尿素和人为
除草半个月后,在树行间用直径为 2郾 5 cm的土钻均
匀钻取 0 ~ 10 cm 表层土壤样品,共设置 5 个采样
点,作为一个样带.每个样地内设 8 个样带,共 40 个
采样点.然后将土壤充分混匀,过 2 mm 筛剔除根系
和杂质.将每个土壤样品分成 2 份,一份在室温条件
下风干,用以测定土壤有效磷(Olsen鄄P)含量和脲酶
活性;另一份土样保存在 4 益冰箱内,用以测定土壤
湿度,微生物生物量碳、氮,土壤硝态氮、铵态氮含
量,土壤潜在净氮矿化、硝化速率及土壤酸性磷酸单
酯酶活性.
土壤微生物生物量碳、氮测定采用氯仿熏蒸鄄
K2SO4浸提法[25-26] .土壤脲酶活性测定采用靛蓝比
色法[27],酶活性以单位时间内产生的 NH3 鄄N 量表
示.土壤酸性磷酸单酯酶采用对硝基苯磷酸盐法测
定,酶活性以单位时间内产生的对硝基苯酚(p鄄NP)
量表示[27] .
土壤氮矿化、硝化速率采用室内有氧培养法,称
取 25 g鲜土,调节土壤含水量至田间持水量(21% )
的 65% ,在 25 益条件下培养 14 d,然后采用连续流
动注射分析仪(Bran +Luebbe, Germany)测定培养
前、后的土壤无机氮含量变化,以计算土壤潜在的净
氮矿化速率和硝化速率. 土壤 Olsen鄄P 采用 0郾 5
mol·L-1 NaHCO3浸提,钼锑抗比色法测定[28] .采用
烘干法测定土壤含水量(105 益下烘干 12 h).
1郾 4摇 数据处理
数据经 Excel整理后,用 SPSS 16郾 0 软件进行数
据的正态分布检验和方差同质性分析,在满足方
差分析条件下进行双因素方差分析 ( two鄄way
ANOVA),检验林下植被去除、氮添加及其交互作用
的显著性.由于样地处理的时间较短,差异显著性水
平设为 琢=0郾 1.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 林下植被去除及氮添加对土壤无机氮(NO3 -鄄N
+NH4 +鄄N)含量及土壤潜在氮矿化、硝化速率的影响
氮添加显著增加了土壤无机氮(NO3 -鄄N+NH4 +鄄N)
含量(P=0郾 027),林下植被去除及两者交互作用均
未对土壤无机氮含量产生显著影响 (P = 0郾 255,
P=0郾 212),但土壤无机氮各组分及土壤潜在氮矿
化、硝化速率对林下植被去除、氮添加及两者的交互
作用的响应不尽相同(图 1). 林下植被去除显著降
低了土壤铵态氮含量(P = 0郾 098)和土壤潜在净氮
矿化速率(P=0郾 051),但对土壤硝态氮(P=0郾 424)和
土壤潜在净硝化速率(P=0郾 172)没有显著影响.氮添
加明显提高了土壤硝态氮含量(P=0郾 030)、潜在净硝
化速率(P=0郾 042)和潜在净氮矿化速率(P=0郾 007),
但对土壤铵态氮含量的影响没有达到显著水平.林下
植被去除与氮添加的交互作用对土壤硝态氮含量及
潜在净氮矿化速率、硝化速率的影响均不显著,但对
土壤铵态氮含量影响显著(P=0郾 026).
2郾 2摇 林下植被去除及氮添加对土壤微生物生物量
碳(MBC)、氮(MBN)及 MBC / MBN的影响
林下植被去除后,土壤微生物生物量碳( P =
0911 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
图 1摇 樟子松林下植被去除和氮添加对土壤硝态氮、铵态氮、潜在净硝化速率和潜在净氮矿化速率的影响
Fig. 1摇 Soil inorganic N concentration, potential net nitrification (PNN) and net nitrogen mineralization (PNM) rates as influenced by
understory removal and nitrogen addition in Mongolian pine plantation (mean依SE, n=4)郾
CK:对照 Control; UR:林下植被去除 Understory removal; N:氮添加 Nitrogen addition; NUR:林下植被去除+氮添加 Understory removal and nitro鄄
gen addition. *P<0郾 1; ** P<0郾 05; ns P>0郾 1. 下同 The same below.
0郾 085)及土壤微生物生物量碳 /氮比(P = 0郾 065)显
著降低,土壤微生物生物量氮(P = 0郾 420)没有显著
性变化(图 2).在氮添加条件下,微生物生物量碳、
氮含量和碳 /氮分别增加了 21郾 6% 、 11郾 7% 和
8郾 5% ,但均没有产生显著性差异(P = 0郾 339,P =
0郾 540,P = 0郾 624). 林下植被去除与氮添加的交互
作用对土壤微生物量碳、氮含量和碳 /氮比均没有显
著性影响(图 2).
2郾 3摇 林下植被去除及氮添加对土壤脲酶、酸性磷酸
单酯酶及 Olsen鄄P含量的影响
林下植被去除、氮添加及两者的交互作用均未
对土壤脲酶活性(P=0郾 334,P=0郾 634,P=0郾 816)和
土壤酸性磷酸单酯酶活性(P= 0郾 931,P = 0郾 891,P =
0郾 447)产生显著影响;林下植被去除显著增加了土
壤 Olsen鄄P含量(P=0郾 03),而氮添加及其与林下植
被去除的交互作用对土壤 Olsen鄄P 含量的影响不显
著(P=0郾 472,P=0郾 226)(图 3).
3摇 讨摇 摇 论
土壤氮循环是陆地生态系统非常重要的营养循
环.氮循环的改变将会对植物营养吸收、微生物活动
以及其他生态过程产生明显的影响[17] . 本研究中,
氮添加显著增加了土壤无机氮及硝态氮含量(图
1),但土壤铵态氮含量并没有显著增加,可能是由
于氮添加显著增加了土壤潜在氮硝化速率的缘故
(图 1),即氮的添加使土壤中铵态氮能够迅速转化
成硝态氮;同时,硝态氮在植物同化吸收和微生物固
持时需要消耗能量还原成铵态氮,植物及微生物更
偏向于吸收铵态氮[29] .林下植被去除虽然对土壤硝
态氮含量没有产生影响,但在林下植被去除+氮添
加处理中的土壤硝态氮含量比只进行氮添加处理增
加了 27% (图 1),这可能是林下植被去除后,植物
及异养细菌对铵态氮的固持作用降低,亚硝化细菌
及硝化细菌可利用的铵态氮增加[7],通过硝化作用
产生的硝态氮增加.同时,林下植被的去除减少了对
硝态氮的吸收,在土壤可利用氮素增加的同时,也增
加了土壤中硝酸盐淋失的风险[30] . 林下植被去除+
氮添加处理样地中的土壤铵态氮含量比氮添加处理
样地降低了 127% (图 1),可能是由于氮添加促进
了土壤中亚硝化细菌及硝化细菌发生硝化作用的同
时,降低了土壤异养微生物对土壤有机氮的矿化.在
各处理中,铵态氮含量仅占总无机氮含量的 1% ~
3% ,表明土壤硝化作用很强,同时植物和微生物更
加偏向于对铵态氮的固持[29] .
氮矿化是指土壤有机质碎屑中的氮素,在土壤
动物和微生物的作用下,由难以被植物吸收利用的
有机态转化为可被植物直接吸收利用的无机态的过
程.氮矿化速率决定了植物生长所能吸收利用的氮
19115 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 林贵刚等: 林下植被去除与氮添加对樟子松人工林土壤化学和生物学性质的影响摇 摇 摇
含量,是森林生态系统氮素循环最重要的过程之一,
氮矿化研究对于揭示生态系统功能、生物地球化学
循环过程的本质有重要意义[31] . 林下植被去除、氮
添加处理通过影响土壤温、湿度[6-7],土壤微生物生
物量、微生物组成[8,10]和土壤化学性质[30]来影响土
壤氮的矿化速率.本研究中,氮添加提高了土壤的氮
矿化速率(图 1),表明在受氮素限制的半干旱地区
沙地生态系统中,氮添加能够提高土壤的供氮能力.
一些研究结果表明[7,32],林下植被去除通过提高土
壤表面的温度及降低植物体、微生物对氮的固持来
提高土壤净氮矿化速率.然而,本研究中却得到了相
反的结果(图 1).这可能是林下植被去除后,导致土
壤微生物量降低(图 2),微生物对有机氮的矿化能
力下降的缘故.向土壤添加氮(尿素)增加了土壤中
铵态氮的含量,缓和了硝化菌、反硝化菌与植物吸
收、异养微生物固持之间的激烈竞争,从而使硝化作
用增强(图 1).
图 2摇 樟子松林下植被去除和氮添加对土壤微生物生物量
碳、氮及碳氮比的影响
Fig. 2 摇 Microbial biomass C (MBC), microbial biomass N
(MBN) and MBC / MBN ratio as influenced by understory re鄄
moval and nitrogen addition in Mongolian pine plantation (mean
依SE, n=4)郾
图 3摇 樟子松林下植被去除和氮添加对土壤脲酶和酸性磷
酸单酯酶活性及有效磷(Olsen鄄P)的影响
Fig. 3 摇 Activities of urease, acid phosphomonoesterase and
available P as influenced by understory removal and nitrogen ad鄄
dition in Mongolian pine plantation (mean依SE, n=4)郾
摇 摇 土壤可溶性有机碳含量是土壤微生物生物量的
重要影响因素[10,33],土壤氮素是土壤微生物另一个
重要的限制因素[34] .土壤微生物所需要的碳源主要
来自植物根系分泌物、凋落物和土壤有机质的分解.
林下植被去除减少了土壤根系分泌物的数量和多样
性,根系分泌物数量和多样性是维持土壤微生物量、
微生物多样性的重要因素[10] .多度和均匀度均是影
响凋落物分解的重要因素,不同凋落物间通过菌丝
传导养分、多酚类物质来促进或者抑制凋落物的分
解.笔者在林下植被与樟子松凋落物混合分解的试
验中发现,林下植被能够促进樟子松针叶的分解速
率(数据未发表),即通过凋落物分解提供的可利用
碳源含量下降.作为微生物碳源的土壤可溶性有机
碳的降低可以通过上行效应(bottom鄄up effect)限制
土壤微生物量[33] .林下植被去除降低了土壤微生物
生物量碳,同时土壤中微生物生物量碳 /氮比值降低
(图 2),即碳 /氮比值相对较低的细菌数量上升,这
2911 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
与 Wu[8]的研究结果一致.氮添加通过改变土壤 pH
值、土壤氮的有效性、凋落物分解、土壤有机质矿化
和根系分泌等一系列生化过程来影响土壤微生物的
生长和群落结构.氮添加对土壤微生物生物量碳、氮
及其碳 /氮均没产生显著性影响(图 2).这可能是由
于处理的时间太短[19],也可能是相对于无机氮,土
壤可溶性有机碳是土壤微生物更重要的限制因素.
土壤酶参与了土壤中的一切生化过程,其活性
的高低能反映土壤生物活性和土壤生化反应的强
度[27,35] .林下植被去除、氮添加及两者的交互作用
均未对土壤脲酶和酸性磷酸单酯酶活性产生显著影
响(图 3),这是由于土壤酶能被土壤粘粒吸收与腐
殖质结合,以无机鄄有机复合体的形式存在于土壤
中,对土壤扰动和环境变化具有一定的缓冲性,因而
能在较长时间内保持活性[35] .林下植被的去除未显
著影响土壤酸性磷酸单酯酶活性(图 3),对土壤
Olsen鄄P 吸收减少,使得土壤 Olsen鄄P 含量显著增加
(图 4).这与 Ponder和 Eivazi[36]的研究结果相一致.
由于科尔沁沙地土壤腐殖质含量低,土壤类型主要
是风沙土(沙粒含量占 95%以上) [37],对养分的固
持能力差,林下植被的去除可能引起土壤中有效磷
的淋失.
综上所述,在科尔沁沙地樟子松人工林生态系
统,经过一个生长季(5—8 月)的林下植被去除和氮
添加(8 g·m-2)处理,发现氮添加提高了土壤无机
氮含量、土壤潜在净氮矿化速率、潜在净硝化速率,
对土壤微生物生物量碳氮及碳 /氮比,土壤脲酶、酸
性磷酸酶活性及 Olsen鄄P 含量均没有影响. 林下植
被去除降低了土壤氮矿化速率、土壤微生物生物量
碳和碳 /氮,提高了土壤 Olsen鄄P 含量. 这说明林下
植被是影响土壤化学性状,土壤微生物生物量和结
构组成的重要因素,是森林生态系统的重要组分.因
此,在森林管理和恢复的过程中,不能忽视林下植被
的重要作用.
由于本试验处理的时间较短,今后还需要进一
步观测林下植被、氮添加对樟子松人工林影响的长
期效应.
致谢摇 野外工作中得到胡亚林、闫加亮、李胜男、史胜南和毛
兵的大力支持,室内测试分析得到了艾桂艳和李晶石的帮
助,深表谢意.
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作者简介摇 林贵刚,男,1985 年生,硕士研究生.主要从事人
工林养分循环研究. E鄄mail: linguigang@ yahoo. cn
责任编辑摇 李凤琴
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