全 文 ：杉木拟赤杨根际土壤研究
陈明福
(路马头国有林场 ,福建顺昌 353200)
摘要　杉木、拟赤杨 ( Alniph yllum f ortunet )根际土壤的几种有机化合物含量分析
结果表明:杉木和拟赤扬的根际土壤各类有机物总量都不同程度高于相应土壤 ,杉木
根际土壤的 C /N比拟赤杨根际土壤高 , H /F低 ,总糖、可溶性还原糖和有机酸含量杉
木根际土较高 ,而总氨基酸和游离氨基酸拟赤杨根际土高 ,土壤总酚量在两种根际上
间无明显差异 ,而游离酚量杉木根际土高于拟赤杨 .
关键词　杉木 ;拟赤杨 ;根际 ;土壤
中图分类号　 S791. 270. 2
杉木林地力衰退问题的研究已甚多〔1— 3〕 ,有些学者认为杉木连栽会造成土壤微生物数量
减少、酶活性下降和产生有毒的化合物等〔 2〕 .林木根际是林木和土壤物质、能量交换的场所 ,也
是生化性最强的区域 ,林木根系通过分泌各类有机物质和不平衡的元素吸收来影响土壤性质
也显得十分重要 ,而这先以根际土壤反映出来 .杉木根际土壤有许多性质变得不良〔4〕 ,可见 ,杉
木地力衰退与根际环境有关 .因此 ,选择立地条件一致的杉木、拟赤杨林地 ,分析比较其根际土
壤的物质 ,探讨两种林木根际的生化性差异 .
1　材料与方法
在福建省松溪县选择杉木、拟赤杨试验地各 1块 .这两块试验地分布在同一坡位 ,土壤质
地和土层厚度基本一致 ,土壤为山地红壤 ,两块试验地都在 1983年冬整地 , 1984年春造林 ,以
后管理措施一致 . 1994年在这两块试验地中分别选取胸径与标准地平均木一致的杉木、拟赤
杨各 2株 ,仔细挖出林木的根系 ,除去附在其上的大土粒 ,采用抖落法〔 5〕取根际土样 ;采用蛇型
法在两个林分中对 A、 B层分别取多点混合样土壤 ,测定项目和方法如下:有机碳用重铬酸钾
外加热法 ;全氮用开氏法〔6〕 ; H /F用 Kononova简化法〔7〕 ;有机磷用过氧化氢氧化钼锑抗比色
法〔 8〕 ;总糖用 12mol /L硫酸水解蒽酮比色法 ;氨基酸总量用 6mol /L盐酸水解茚三酮比色法 ;
有机酸用水提后酸性氯化铁比色法 ;总酚用 4mo l /L硫酸水解福林比色法 ;游离酚用水提后
2% 4—氨基安替比林比色法〔9〕 .土壤的基本化学性质见表 1.
福建林学院学报　 1998, 18( 4): 369～ 372
Journal of Fujian Colleg e o f Fo restr y　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
福建省林业厅科学基金资助项目 .作者简介:陈明福 ,男 , 1963年 7月生 ,助理工程师 .收稿日期　 1997-02-24　　修回日期　 1997-06-04
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 1998. 04. 022
表 1　根际土壤化学性质
　　　　　 T ABLE 1　 Compari son of ch emical propert ies betw een various rhizosph ere s oi ls
土样 PH CEC
/cmol· L- l
交换性 Ca2+
/cmol· L- 1
交换性 K+
/ g· L- 1
盐基饱和度
/g· L- 1
全磷
/ g· L- 1
有效磷
/mg. L- 1
杉木根际 Ⅰ 5. 2 9. 31 0. 712 0. 337 121. 3 0. 23 6. 25Ⅱ 5. 4 8. 07 0. 384 0. 355 80. 5 0. 27 8. 01
杉木土壤 A 5. 6 8. 91 0. 359 0. 299 81. 2 0. 26 3. 21
B 5. 8 7. 32 0. 201 0. 267 63. 2 0. 25 1. 05
拟赤杨根际 Ⅰ 5. 9 10. 70 2. 831 0. 488 243. 2 0. 36 8. 83Ⅱ 5. 8 9. 83 1. 673 0. 527 222. 1 0. 38 7. 03
拟赤杨土壤 A 5. 8 10. 51 1. 473 0. 451 215. 7 0. 40 4. 23
B 5. 7 7. 03 0. 922 0. 351 152. 3 0. 33 3. 12
2　结果与分析
2. 1　根际土壤糖类、氨基酸和有机酸
杉木根际土的总糖含量、总糖占有机质百分比及可溶性还原糖的含量都明显高于拟赤杨
根际土 ,而土壤氨基酸总量、氨基酸占有机质百分比及游离氨基酸含量比则以拟赤杨根际土为
高 .这和杉木根际 C /N较高是吻合的 ,无论是杉木土壤还是根际土 ,有机酸含量都较拟赤杨
高 ,林木生长过程中根系可以分泌大量的有机物质和脱落 .分泌的有机物常是氨基酸、糖类和
有机酸 ,尤其以糖和有机酸居多〔10〕 ,因此林木根际常比其土壤具有更高的 C /N〔3〕 .这是一种根
际效应 .这种根际效应体现在杉木和拟赤杨上则是杉木这种效应更加突出 .这两种林木根际土
中各类机物都比其土壤高 (表 2～ 3) ,因根际承接了大量的根系分泌物和根表脱落物 ,促进了
微生物的生长和繁衍〔11〕 ,使根际作为一个物殊区域有着比其土壤所含有机物质更多 ,并具有
更强的生物化学活性 .
表 2　根际土壤糖、氨基酸和有机酸
　 T ABLE 2　 Comparison of carb oh ydrate, amino acid and o rganic acid between various rhizoph ere s oi l
土样 总糖
/mg· k g- 1
可溶性还原糖
/mg· g- 1
总糖占有机质的比率
/%
总氨基酸
/mg· g- 1 游离氨基酸 /mg· g- 1
氨基酸占有机质比率
/%
有机酸
/m mol(+ 1)g
- 1
杉木根际 Ⅰ 3. 975 0. 498 11. 25 142. 1 15. 2 0. 043 0. 0396Ⅱ 4. 132 0. 523 11. 43 156. 9 19. 7 0. 046 0. 0379
杉木土壤 A 3. 841 0. 483 13. 40 142. 2 13. 2 0. 053 0. 0314
B 1. 587 0. 402 15. 60 87. 1 12. 6 0. 061 0. 0174
拟赤杨根际 Ⅰ 3. 536 0. 457 10. 33 193. 3 21. 3 0. 058 0. 0365Ⅱ 3. 568 0. 368 10. 21 212. 2 25. 0 0. 060 0. 0364
拟赤杨土壤 A 2. 341 0. 331 8. 33 189. 9 17. 6 0. 065 0. 0255
B 1. 396 0. 292 8. 25 96. 7 13. 1 0. 047 0. 2162
2. 2　根际土壤机碳、全氮和有机磷
拟赤杨土壤的全氮、有机碳、腐殖质的 H/F和有机磷都明显高于杉木林 ,与一般规律相符
合 ,可见 ,阔叶林生物归还多并利于形成胡敏酸的缘故〔 12, 13〕 .在两种林木的根际土中 ,拟赤杨
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根际土全氮量较高而有机碳无明显差异 ,故表现在 C /N上是杉木根际土明显升高 ,杉木根际
土 C /N比拟赤杨高 , H /F比拟赤杨低 ,甚至比其土壤 A层低 ,而拟赤杨根际土则高出杉木土
壤表明杉木根际土壤腐殖质品质很差 ,对土壤的团粒化十分不利 ;而杉木根际酸性强、盐基饱
和度低也可能与此有关 .杉木根际土有机磷明显低于拟赤杨根际土 ,杉木对有机磷积累也十分
不利 ,杉木生长造成土壤酸度升高 ,腐殖质品质变差 (表 3)
表 3　根际土壤有机碳、全氮、有机磷
　 T ABLE 3　 Comparison of organic carbon , total ni t rog en and o rganic ph osphorus b etw een various rhizosphere soil s
土样 有机碳
/g· k g- 1 全氮/ g· kg- 1 C /N H /F 有机磷/mg· kg- 1 总酚量/mg· kg- 1 游离酚/mg· k g- 1
杉木根际 Ⅰ 23. 1 2. 42 10. 12 0. 155 85. 91 57. 2 33. 2Ⅱ 24. 4 2. 51 9. 76 0. 167 87. 12 66. 1 32. 7
杉木土壤 A 18. 9 2. 34 8. 08 0. 253 76. 31 35. 3 32. 1
B 9. 4 1. 45 6. 48 0. 142 60. 03 - -
拟赤杨根际 Ⅰ 24. 1 2. 60 9. 27 0. 391 142. 13 61. 1 27. 3Ⅱ 24. 7 2. 87 8. 61 0. 354 81. 75 57. 4 20. 3
拟赤杨土壤 A 21. 2 2. 56 8. 28 0. 370 92. 30 52. 1 30. 3
B 14. 3 2. 12 6. 75 0. 232 73. 21 - -
2. 3　根际土壤酚类物质
杉木连栽造成土壤积累酚类物质 ,对土壤生化性质产生不良影响并毒害杉木本身〔2, 14〕 ,但
至今很少系统地分析杉木土壤酚类的含量和组成状况 .酚类物质在土壤中是客观存在的 ,不仅
杉木林土壤中有 ,拟赤杨林的总酚量比杉木林还高 ,根际更是如此 ,但许多研究发现对植物产
生毒害的只是土壤中游离酚类 .杉木林地根际和土壤游离酚含量较高 ,但以数量上看 ,土样中
游离酚含量最高也不足 0. 08mg /kg土 ,从许多农作物中毒试验报道来看〔 5〕 ,这个含量远达不
到中毒值 ,况且林木应具有比农作物更强的抗逆性 (表 3) .
3　小结
杉木、拟赤杨两种林木的根际效应明显 ,根际土壤中各类有机化合物总量都高于相应土
壤 .杉木与拟赤杨根际土壤相比较 ,前者含碳的有机物如糖类、有机酸等的量较高 ;而含氮物如
氨基酸则次之 ,故杉木根际具有较高的 C /N.杉木根际土壤腐殖质 H/F较低 ,说明它所含腐殖
质的品质较差 .土壤总酚量在两种根际无显著差异 ,而杉木林地无论是土壤还是根际上 ,游离
酚含量都较为高 .
参 考 文 献
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2　杨永周等 . 杉木人工林土壤生化特性与其生长关系的研究 .浙江林业科技 , 1992, 12( 3): 26— 31
3　张其水等 . 杉木连载林地土壤酶的分布特征研究 . 福建林学院学报 , 1990, 10( 4): 377— 381
4　蒋秋怡等 . 杉木根际土壤特性的研究 . 浙江林学院学报 , 1991, 8( 4): 450— 456
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7　科诺诺娃 mm著 . 土壤有机质 ,它的性质、特征及其研究方法 . 周礼恺译 ,北京:科学出版社 , 1966, 75— 77
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371　 4期 　　　　　　　　　　　　　陈明福:杉木拟赤杨根际土壤研究　　　　　　　　　　　　　　　
9　许光辉等 . 土壤微生物分析方法手册 . 北京:农业出版社 , 1986— 209
10　刘芷宇 . 土壤—根系微区养分的研究概况 . 土壤学进展 , 1980, ( 3): 1— 11
11　 P R Darrah. Models of th e Phizosph ere. PLan t and Soi l, 1991, 133( 3): 187— 199
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15　夏增禄 . 土壤环境容量及其应用 .北京:科学出版社 , 1977, 67— 69
Studies on Rhizosphere Soil of Chinese fir and Alniph yllum f ortunei
Chen Minfu
( Lumatou Fo res t Farm of Sunch ang Coun ty, Fu jian 353000)
ABSTYACT　 The to tal amount of v a rious o rganic compounds in th e rhizo spher e soil is higher than that in the
bulk soil, whether in Chinese fir o r in Ainph yllum f ortunei rhio sphe re soil. The va lue o f C /N ( o r H / F) in the
rhizo spher e soil of Chinese fir is highe r than that o f Alniphy llum f ortunei . The amoumt o f to tal carbonhy-
drate, soluble reducing ca rbohydraet and o rganic acid in th e rhizosph ere soil of Chinese fir is g r eater than that
o f Alniphyllum fo rtunei, but the amount o f to tal amino acid and free amino acid o f Alni phyllum f ortunei is
high er than that o f Chinese fir. There is no remarkable difference in to tal pheno l content be tween Chinese fir
rhizo spher e soil and Alni ph yllum f ortunei rhizo spher e soil, except tha t the Chinese fir rhizo spher e soil has a
g reate r amount o f free phenol.
KEY WORDS　 Chinese fir, Aln yph yllum f ortunei , rhizo sphe re, soil
我院 1997年度获林业部科技进步三等奖共 2项
( 1)森林资源资产评估技术规范编制的研究
陈平留　陈新兴　马　福　罗江滨　丁立新
( 2)刚竹毒蛾预测预报的研究
欧兆胜　李友恭　陈顺立等
科研与技术开发处
1998. 10
372　　　　　　　　　　　　　　　福　建　林　学　院　学　报　　　　　　　　　　　　　　 18卷