全 文 ：杉木人工林取代天然次生阔叶林对土壤
生物活性的影响 3
胡亚林1 ,2 　汪思龙1 3 3 　颜绍馗1 　高　洪1
(1 中国科学院沈阳应用生态研究所会同森林生态实验站 ,沈阳 110016 ;2 中国科学院研究生院 ,北京 100039)
【摘要】　对我国亚热带南、中、北 3 个区带杉木人工林与天然次生阔叶林表层土壤化学性状、土壤生物活
性特征进行研究. 结果表明 ,杉木人工林取代天然次生林阔叶林后表层土壤总有机碳含量下降 31151 %～
58124 % ,土壤全氮、全磷、p H 值以及土壤 C/ N、C/ P 比亦呈下降趋势 ;杉木人工林取代天然次生阔叶林后
表层土壤细菌、真菌数量减少 ;土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性下降 ,而土壤多酚氧化酶活性
增加 8 %～40 % ;杉木人工林与天然次生林阔叶林相比 ,土壤呼吸强度下降 51115 %～54148 %. 相关分析
发现 ,土壤总有机碳与土壤多酚氧化酶活性呈负相关 ( R = - 01723 , n = 18) ,与土壤全氮、全磷及其它土壤
酶活性呈正相关. 杉木人工林取代天然次生林阔叶林使林内表层土壤质量恶化. 杉木人工林土壤有机质丢
失是导致杉木人工林土壤养分减少、土壤生物活性下降的重要原因.
关键词 　杉木人工林 　天然次生林 　土壤生物活性
文章编号 　1001 - 9332 (2005) 08 - 1411 - 06 　中图分类号 　Q945 ;S154 　文献标识码 　A
Effects of replacing natural secondary broad2leaved forest with Cunninghamia lanceolata plantation on soil bi2
ological activities. HU Yalin1 ,2 ,WAN G Silong1 , YAN Shaokui1 , GAO Hong1 (1 Huitong Ex perimental station of
Forest Ecology , Institute of A pplied Ecology , Chinese Academy of Sciences , S henyang 110016 , China ;
2 Graduate School of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100039 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2005 ,16
(8) :1411～1416.
This paper studied the effects of replacing natural secondary broad2leaved forest with Cunninghamia lanceolata
plantation in the south ,central and upstate areas of subtropical China on the changes of soil chemical and biologi2
cal properties. The results showed that after replacing with Cunninghamia lanceolata plantation ,the total organ2
ic carbon ( TOC) content in surface soil decreased by 31151 %～58124 % ,and the contents of soil total N and P ,
p H value ,C/ N and C/ P also decreased to different degree. Soil microbial amount was less than that under natural
secondary broad2leaved forest , soil urease , invertase ,catalase and dehydrogenase activities decreased , while soil
polyphenol oxidase activity increased by 8 %～40 %. The respiration rate of Cunninghamia lanceolata soil was
51115 %～54148 % lower than that of natural secondary broad2leaved forest soil. The correlation between soil
TOC and polyphenol oxidase activity was negative ( R = - 01723 , n = 18) ,while those between soil TOC ,N ,P
and other enzyme activities were positive. It could be concluded that replacing natural secondary broad2leaved for2
est with Cunninghamia lanceolata plantation worsened soil quality ,and the loss of soil organic matter in Cun2
ninghamia lanceolata plantation ecosystem might be one of the important factors resulted in the decrease of soil
nutrients and enzyme activities.
Key words 　Chinese fir plantation , Natural secondary forest , Soil biological activity.3 中国科学院知识创新工程重要方向项目 ( KZCX32SW2418) 和国家
自然科学基金资助项目 (30270268) .3 3 通讯联系人.
2004 - 09 - 02 收稿 ,2005 - 01 - 04 接受.
1 　引 　　言
土壤有机质是影响土壤生态过程的重要因素 ,
是土壤养分的源和库 ,影响土壤保持水分能力和物
理结构稳定性 ,并作为土壤生物营养物质的主要来
源影响土壤的生物活性[13 ,14 ] . 由于土壤有机质变化
较慢 ,近年来大量研究将土壤微生物数量、土壤呼吸
强度、土壤酶活性等作为土壤质量变化的敏感指
标[1 ,13 ] .土壤呼吸释放 CO2 量可以作为土壤生物活
性的综合性指标[22 ] . 土壤酶是土壤生物化学反应的
催化剂 ,影响着土壤有机质的积累、转化和土壤养分
循环. 土壤酶活性能综合反映土壤理化性状和生物
学性状 ,可用于评价土地利用和土地管理措施对土
地长期生产力的影响[2 ] .
维持和提高森林土壤质量是森林可持续经营的
关键. 杉木人工林取代天然次生林对森林土壤生态
功能影响的诸多研究主要集中在土壤理化性状方
面 ,对于土壤生物活性变化研究相对较少. 此外 ,前
人的研究多局限于某一个地区的林分尺度水平 ,这
应 用 生 态 学 报 　2005 年 8 月 　第 16 卷 　第 8 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY , Aug. 2005 ,16 (8)∶1411～1416
局限了对杉木人工林取代天然次生阔叶林土壤生态
过程变化的普遍规律的正确认识. 本研究在较大尺
度上研究了我国亚热带南、中、北 3 个不同区带杉木
人工林取代天然次生阔叶林后土壤生物活性的变
化 ,旨在为亚热带地区杉木人工林可持续经营提供
理论依据.
2 　研究地区与研究方法
211 　自然概况
研究地区包括广西省柳州、湖南省会同、河南省信阳三
个地区. 广西柳州位于南亚热带 ,是杉木人工林分布的南带 ;
湖南会同位于中亚热带 ,是杉木人工林分布的中心区 ;河南
信阳位于北亚热带 ,是杉木人工林分布的北部边界. 广西柳
州和湖南会同两地区的天然次生林为常绿阔叶林 ;河南信阳
的天然次生林为常绿落叶阔叶混交林. 各地区天然次生林植
被类型不同 ,广西柳州天然次生阔叶林以厚壳桂 ( Crypto2
carya chinensis) 、桂林栲 ( Castanopsis chinensis) 等为主 ;湖南
会同天然次生阔叶林以青冈 ( Cyclobalanopsis glauca) 、红栲
( C. hyst rix ) 等为主 ; 河南信阳天然次生阔叶林以麻栎
( Quercus acutissim a) 、栓皮栎 ( Q . variabilis) 等为主. 各地区
杉木人工林均为天然次生阔叶林砍伐后 ,经不同方式整地造
林而成. 杉木人工林造林前的天然次生阔叶林土壤特征与本
研究取样天然次生阔叶林土壤基本相同. 两块林地相距不
远 ,立地条件基本相似 ,具有可比性. 各样地的具体自然概况
见表 1.
表 1 　不同样地自然概况
Table 1 Natural situation of different sampling stands
林型
Forest
types
经纬度
Longitude/
Latitude
海拔
Elevation
(m)
土壤类型
Soil types
年均气温
Annual temperature
( ℃)
年降雨量
Annual rainfall
(mm)
整地方式
Site
preparation
林龄
Stand age
(yr)
坡向
Aspect
广西天然次生林
GA
109°38′/ 24°17′ 115 赤红壤
Latosolic red soil
2019 1700 - - 东
East
广西杉木人工林
GB
109°36′/ 24°19′ 94 赤红壤
Latosolic red soil
2019 1700 块状整地
Mass soil preparation
15 东北
Northeast
湖南天然次生林
HA
109°36′/ 26°50′ 422 红壤
Red soil
1916 1200 - - 西南
Southwest
湖南杉木人工林
HB
109°36′/ 26°51′ 521 红壤
Red soil
1916 1200 全垦
Overall soil preparation
21 东南
Southeast
河南天然次生林
HA
113°56′/ 31°50′ 335 黄棕壤
Yellow2brown soil 1511 1109 - - 东East
河南杉木人工林
HB
113°57′/ 31°49′ 446 黄棕壤
Yellow2brown soil 1511 1109 带状整地Strip soil preparation 12 南South3 G:广西 Guangxi ;N :湖南 Hunan ; H :河南 Henan. A :天然次生阔叶林 Natural secondary broad2leaved forests ;B :杉木人工纯林 Chinese fir planta2
tions. 下同 The same below.
212 　研究方法
21211 取样方法 　在每个林地内按不同坡位选取 3 块 10 m
×10 m 的样方 ,在各样方内按梅花形选取 5 个采样点 ,用土
钻 (直径 5 cm)取 0～10 cm 表层土壤 ,将其充分混合成一个
土样 ,每个林地共取 3 个土样. 全部采样工作在 2004 年 3 月
上旬不到两周时间内完成 ,同一个地区两个林地的土样在
1d 内采集. 土样采完后迅速带回实验室 ,一部分 4 ℃冰箱保
存 ,用于土壤微生物和土壤呼吸强度分析 ,另一部分在室温
下风干、过筛 ,用于土壤化学性状和土壤酶活性测定.
21212 分析方法 　采用德国生产的 High TOC Ⅱ仪测定土壤
有机碳 ( TOC) ;半微量开氏法测定土壤全氮 ;氢氧化钠碱熔2
钼锑抗比色法测定土壤全磷 ;1 mol·L - 1 KCl 溶液浸提 (土∶
液 = 1∶2) ,酸度计测定土壤 p H. 靛酚兰比色法测定土壤脲酶
(Urease)活性 ;没食子酸比色法测定多酚氧化酶 ( Polyphenol
oxidase)活性 ; 3 , 52二硝基水杨酸比色法测定蔗糖酶 ( In2
verase)活性 ;2 ,3 ,52三苯基四氮唑氯化物比色法测定脱氢酶
(Dehydrogenase) 活性 ; 高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶
(Catalase)活性. 土壤细菌用牛肉膏蛋白胨培养基、真菌用马
丁氏培养基培养. 碱吸收滴定法测定土壤呼吸强度.
21213 数据分析 　数据用 SPSS 1010 软件包进行分析 ,图形
用 SigmPlot 8102 绘制. 3 　结果与分析311 　表层土壤养分变化杉木人工林取代天然次生阔叶林后林地表层土壤养分含量降低 (表 2) . 与天然次生阔叶林相比 ,广西柳州、湖南会同、河南信阳三地杉木人工林表层土壤总 有 机 碳 量 分 别 下 降 58124 %、36158 % 和31151 % ,土壤全氮量分别下降 42181 %、28118 %和32148 % ,土壤全磷量分别下降 34178 %、25100 %和21133 % ,差异均达到显著性水平 ( P < 0105) . 此外 ,林地表层土壤 C/ N 、C/ P 比呈降低趋势 ,表明杉木人工林表层土壤有机碳比土壤全氮、全磷的降低幅度更大. 其中 ,广西柳州两块林地的 C/ N 比差异显著( P < 0105) ,而其他两个地区两块林地之间差异均不显著. 表层土壤 C/ P 在广西柳州和湖南会同两地的两块林地间差异达到显著水平 ( P < 0105) ,而河南信阳两块林地差异不显著. 杉木人工林表层土壤 p H 值降低 ,土壤酸化程度加强.森林土壤有机质主要来源于森林植被演替和发
2141 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　16 卷
育过程中地上、地下凋落物、根系分泌物、土壤生物
残体等的分解与转化. 土地利用方式和管理措施影
响土壤有机质的含量、质量和周转[9 ] . 由于森林砍
伐后木材被移出系统及炼山、整地等不合理经营措
施使森林土壤有机碳大量丢失[5 ,19 ,21 ,28 ,33 ] . 杉木人
工林取代天然次生阔叶林后土壤有机碳含量明显减
少 ,主要是由于杉木人工林土壤生态系统有机物质
输入量减少 ,输出量增加及杉木人工林经营中不合
理的炼山、整地等措施造成的. 与天然次生阔叶林相
比 , 杉木人工林地上和地下的凋落物量均较
少[15 ,28 ] .
土壤有机质影响土壤生态功能和过程 ,森林土
壤有机质能改善土壤团聚体稳定性 ,影响土壤水文
特征[26 ,27 ] 。土壤有机质是土壤养分的源和库 ,被认
为是土壤 N 的主要来源 ,而大约 65 %的土壤 P 也
由土壤有机质提供[8 ] . 杉木人工林经营过程中不合
理措施导致林地土壤有机质丢失 ,进而引起杉木人
工林表层土壤养分含量减少及林地土壤酸化.
312 　土壤细菌和真菌数量变化
杉木人工林取代天然次生阔叶林后表层土壤细
菌、真菌数量减少 (表 3) . 广西柳州、湖南会同、河南
信阳三地杉木人工林表层土壤细菌数量与天然次生
阔叶林相比 , 分别降低了 59103 %、88125 % 和
76185 % ,真菌数量分别下降 72117 %、43115 %和
28133 %. 此外 ,比较细菌和真菌数量的变化发现 ,与
天然次生林相比 ,杉木人工林土壤微生物群落结构
亦发生了改变.
土壤微生物在森林土壤生态系统中发挥着重要
作用. 它们能影响植被凋落物分解、腐殖质形成、养
分循环、物质能量代谢等过程 ,是土壤生态系统中活
的生命体[20 ,22 ] . 杉木人工林取代天然次生阔叶林后
表层土壤微生物数量减少 ,表明杉木人工林土壤质
量下降.
土壤微生物数量、群落组成受各种因素 (如气候
条件、土壤微环境、地上植被及人类活动)的影响. 森
林植物物种组成是影响土壤微生物数量、群落结构
及活性的重要因素[3 ,4 ,7 ,11 ] . 森林植被能影响林地微
环境 ,通过根系分泌物、地上和地下凋落物及树冠拦
截和淋洗等作用改变土壤微生物生长所需能量物质
的数量和质量[4 ,24 ] . 广西柳州、湖南会同、河南信阳
三地杉木人工林与天然次生阔叶林相比 ,表层土壤
微生物数量较少以及群落结构的改变主要是杉木人
工林系统生物多样性较天然次生阔叶林下降、土壤
养分降低、土壤中微生物可利用营养物质较少及土
壤微环境恶化所致.
313 　土壤生物活性变化
广西柳州、湖南会同、河南信阳三地杉木人工林
取代天然次生阔叶林后 ,表层土壤除多酚氧化酶外
其他土壤酶活性均显著下降 (表 4) . 3 个不同地区杉
木人工表层土壤脲酶活性与天然次生林相比分别降
低了 55156 %、32150 %和 63183 % ,差异均达到极显
著水平 ( P < 0101) . 与天然林相比 ,杉木纯林表层土
壤蔗糖酶活性也显著下降 ,3 个不同地区表层土壤
蔗糖酶分别下降了 78142 %、78156 %和 51102 % ,差
异均达到极显著性水平 ( P < 0101) . 杉木人工林过
氧化氢酶活性分别下降了 33133 %、27178 %和
38110 % ,广西柳州和湖南会同两地林地表层土壤过
氧化氢酶活性差异显著 ( P < 0105) ,而河南信阳杉
木人工林和天然次生林相比差异达到极显著水平
( P < 0101) . 与天然次生林相比 ,杉木人工林表层土
表 2 　杉木人工林取代天然次生阔叶林土壤养分的变化
Table 2 Change of soil nutrition after Chinese f ir plantations replacing natural secondary broad2leaved forests
林型
Forest types
有机碳
TOC
(g·kg - 1)
全氮
Total N
(g·kg - 1)
全磷
Total P
(g·kg - 1)
碳氮比
C/ N
碳磷比
C/ P
p H
( KCl)
广西天然次生林 GA 45195 ±6186 3113 ±0112 0146 ±0104 14163 ±1161 100143 ±8174 3180 ±0106
广西杉木人工林 GB 19119 ±1139 3 3 1179 ±0138 3 3 0130 ±0102 3 3 10190 ±1146 3 63169 ±9128 3 3 3150 ±0106 3 3
湖南天然次生林 NA 29199 ±6132 2120 ±0109 0124 ±0102 13155 ±1125 131161 ±11160 3190 ±0115
湖南杉木人工林 NB 19102 ±0178 3 1158 ±0122 3 3 0118 ±0101 3 3 12114 ±2136 99185 ±7165 3 3160 ±0110 3
河南天然次生林 HA 48130 ±4115 4171 ±0122 0175 ±0106 10136 ±0180 72112 ±22142 5140 ±0112
河南杉木人工林 HB 33108 ±4116 3 3 3118 ±0116 3 0159 ±0104 3 3 10130 ±0142 64150 ±2153 4110 ±0106 3 3
不同地区杉木人工林分别与该地区天然次生阔叶林相比较 Comparing Chinese fir plantations with natural secondary broad2leaved forests in differ2
ent regions. 3 P < 0105 , 3 3 P < 0101. 下同 The same below.
表 3 　杉木人工林取代天然次生阔叶林土壤细菌和真菌数量的变化
Table 3 Change of soil bacterial and fungal numbers after Chinese f ir plantations replacing natural secondary broad2leaved forests
土壤微生物数量
Soil microbial number
广西天然
次生林 GA
广西杉木
人工林 GB
湖南天然
次生林 NA
湖南杉木
人工林 NB
河南天然
次生林 HA
河南杉木
人工林 HB
细菌 Bacteria (106CFU·g - 1) 8147 ±1118 3147 ±0148 3 3 25102 ±1129 2194 ±0183 3 18166 ±5161 4132 ±1146 3
真菌 Fungi (105CFU·g - 1) 3145 ±0188 0196 ±0113 3 3 3136 ±0108 1191 ±0105 3 3 1180 ±0122 1129 ±0114 3
31418 期 　　　　　　　　　　　胡亚林等 :杉木人工林取代天然次生阔叶林对土壤生物活性的影响 　　　　　　　　　　　
壤脱氢酶活性分别下降了 25185 %、62150 %和
83189 % ;除广西柳州两块林地差异达显著性水平
( P < 0105) 外 ,其他两个地区杉木人工林表层土壤
脱氢酶活性与天然次生阔叶林相比差异达极显著水
平 ( P < 0101) . 杉木人工林表层土壤多酚氧化酶活
性呈现增加趋势 ,三个地区杉木人工林与天然次生
林相比分别增加 40 %、8 %和 18118 %. 广西柳州杉
木人工林表层土壤多酚氧化酶活性与天然次生林相
比差异达到极显著水平 ( P < 0101) ,而其它两个地
区差异达显著水平 ( P < 0105) .
土壤酶主要来自土壤微生物 ,此外也可能由植
物或土壤动物产生[2 ,34 ] . 土壤酶活性受多种因素
(如土壤有机碳数量、质量 ,土壤离子浓度 ,地上植被
组成 ,环境气候) 影响[8 ,12 ,25 ] . 杉木人工林取代天然
次生林后林地表层土壤酶活性降低 ,原因可能是人
工林表层土壤有机碳含量降低 ,能够提供给土壤微
生物生长代谢的营养物质较少 ,使得土壤微生物代
谢活性下降 ,从而降低了土壤酶的活性. 杉木人工林
土壤多酚氧化酶活性升高 ,则可能是由于土壤多酚
氧化酶活性与土壤腐殖化程度呈负相关[29 ] . 杉木凋
落物难于分解 ,土壤腐殖化程度较低[16 ,31 ] . 此外 ,研
究发现 ,立地条件相对差的林地的植物会产生相对
多的多酚类等物质[4 ] . 杉木人工林土壤中可能积累
过量的多酚类物质 ,刺激了多酚氧化酶活性的增加.
土壤的生化反应都是在土壤酶的参与下完成
的 ,土壤酶活性能很好表征土壤生物活性变化. 土壤
酶在土壤有机质积累、土壤养分循环中起重要作用 ,
土壤的微小变化就能对土壤酶产生显著影响。因
此 ,土壤酶活性能为土壤质量变化提供快速、准确的
信息[22 ] . 土壤脲酶能够酶促尿素水解 ,产生氨和碳
酸 ,是林木 N 素营养的直接来源。而土壤蔗糖酶参
与土壤 C 素循环 ,为土壤微生物提供能量物质[30 ] .
过氧化氢酶、脱氢酶、多酚氧化酶是土壤中的氧化还
原酶 ,它们参与土壤腐殖质组分的合成[10 ,29 ] . 杉木
人工林取代天然次生阔叶林后土壤脲酶、蔗糖酶、过
氧化氢酶及脱氢酶活性降低 ,表明杉木人工林表层
土壤生化反应强度较低 ,表层土壤生物活性降低. 土
壤多酚氧化酶活性的增加表明杉木人工林土壤可能
积累较多的酚类物质 ,土壤腐殖化程度低 ,土壤肥力
质量较差.
土壤呼吸释放 CO2 量是土壤生物活性的综合
指标[22 ] . 其主要来源于土壤微生物、土壤动物和植
物根系的呼吸作用及土壤生化反应 3 个方面[32 ] . 杉
木人工林取代天然次生阔叶林后表层土壤呼吸 CO2
释放量明显降低 (表 4) . 与天然次生阔叶林相比 ,杉
木人工林土壤呼吸 CO2 释放量分别下降了
54148 %、53142 %和 51115 % ,差异均达到极显著水
平 ( P < 0101) . 这可能是由于杉木人工林土壤微生
物数量、活细根量减少及土壤生化反应强度下降引
起的. 杉木人工林表层土壤呼吸 CO2 释放量的减少
表明杉木人工林表层土壤生物活性显著下降.
314 　林地表层土壤总有机碳与土壤全氮、全磷、土
壤酶活性的相关性
由表 5 可见 ,林地表层土壤总有机碳与土壤全
氮、全磷以及各种土壤酶活性均有较好的相关性. 土
壤有机碳与土壤全氮、全磷、土壤脲酶活性、土壤蔗
糖酶活性、土壤过氧化氢酶活性以及土壤脱氢酶活
性均呈显著正相关 ( P < 0105) . 林地表层土壤总有
机碳与表层土壤多酚氧化酶活性呈负相关 ( R = -
01723 , P < 0105) .
土壤有机质是土壤养分的源和库 ,因此土壤中
有机碳的数量能影响土壤中 N、P 等其他土壤养分
含量. 释放到土壤中的酶通常以腐殖质2酶复合体的
形式存在[6 ] ,土壤有机质是影响土壤酶活性一个重
要因素. 反过来 ,土壤酶参与土壤有机质的积累、转
化和矿化过程 ,能影响土壤有机碳的量. 林地表层土
壤总有机碳与土壤全氮、全磷和土壤酶活性的相关
性分析表明 ,森林表层土壤有机质能够影响林地表
层土壤养分含量及土壤酶活性.
表 4 　杉木人工林取代天然次生阔叶林土壤生物活性的变化
Table 4 Change of soil biological activity after Chinese f ir plantations replacing natural secondary broad2leaved forests
林型
Forest
types
脲酶
Urease
(NH32N mg·g - 1soil) 蔗糖酶Invertase( Glucose mg·g - 1soil) 过氧化氢酶Catalase(011 mol·L - 1
KMnO4 ml·g - 1soil)
脱氢酶
Dehydrogenase
( H +μl·g - 1soil)
多酚氧化酶
Polyphenol
oxidase
( Gallic acidic
mg·g - 1soil)
土壤呼吸强度
Soil respiration
(CO22Cμg·g - 1soil)
广西天然次生林 GA 0136 ±0103 36129 ±0174 0118 ±0102 0112 ±0101 188149 ±19141 0139 ±0102
广西杉木人工林 GB 0116 ±0100 3 3 7183 ±0198 3 3 0112 ±0100 3 0120 ±0101 3 3 139177 ±4153 3 0118 ±0100 3 3
湖南天然次生林 NA 0140 ±0103 43147 ±0168 0118 ±0102 0123 ±0101 375102 ±41105 0169 ±0104
湖南杉木人工林 NB 0127 ±0101 3 3 9132 ±0118 3 3 0113 ±0102 3 0125 ±0101 3 140162 ±14168 3 3 0132 ±0103 3 3
河南天然次生林 HA 0147 ±0105 23115 ±0133 0121 ±0101 0118 ±0100 1337160 ±35157 0189 ±0107
河南杉木人工林 HB 0117 ±0104 3 3 11134 ±1136 3 3 0113 ±0101 3 3 0122 ±0101 3 215151 ±6106 3 3 0144 ±0105 3 3
4141 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　16 卷
表 5 　林地表层土壤总有机碳与土壤全氮、全磷、土壤酶活性的相关性
Table 5 Correlation bet ween soil total organic carbon( TOC) and soil total N,total P and soil enzyme activities
全氮
Total N
全磷
Total P
脲酶活性
Urease
activity
蔗糖酶活性
Invertase
activity
过氧化酶活性
Catalase
activity
脱氢酶活性
Dehydrogenae
activity
多酚氧化酶活性
Polyphenol oxidase
activity
皮尔逊相关系数
Pearson correlation 01877 01784 01705 01519 01811 01620 - 01723
双尾显著性
Sig. (22tailed) 01000 01000 01001 01027 01000 01006 01001
4 　讨 　　论
在自然界中很难找到立地条件完全一致的天然
次生林和杉木人工林. 因此 ,本文从大尺度上比较了
广西柳州、湖南会同、河南信阳三个地区杉木人工纯
林取代天然次生阔叶林后表层土壤的养分、微生物
数量以及土壤生物活性等指标的变化. 结果表明 ,与
天然次生阔叶林相比 ,杉木人工林表层土壤养分含
量降低、微生物数量减少、生物活性下降. 相关分析
表明 ,杉木人工林表层土壤有机碳数量与表层土壤
全氮、全磷、土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶及土壤脱
氢酶活性正相关 ,而与土壤多酚氧化酶活性负相关.
杉木人工林表层土壤有机碳含量的减少可能是导致
杉木人工林表层土壤 N、P 养分含量降低、微生物数
量减少、生物活性下降的一个重要因素.
土壤有机质是影响土壤生态过程和生态功能的
重要因素. 杉木人工林取代天然次生林过程中由于
木材的大量移出以及炼山、整地等不合理措施导致
林地土壤有机质大量损耗. 此外 ,由于杉木人工林生
态系统生物多样性较天然次生阔叶林生态系统低、
杉木凋落物难于分解等因素 ,其土壤有机质质量亦
变差. 杨玉盛等[31 ]研究发现 ,杉木人工林取代天然
次生阔叶林后土壤有机质和腐殖酸类含量下降 ,腐
殖化度减弱 ,品质下降 ,腐殖质结合态改变 ,腐殖质
活化度减少. 汪思龙等[27 ]研究杉木林、不同混交林
及阔叶林土壤活性有机质发现杉木林土壤活性有机
质含量最低. 杉木人工林取代天然次生阔叶林过程
中 ,土壤有机质数量减少和质量下降 ,进而导致杉木
人工林土壤养分状况、土壤微生物数量、群落结构及
土壤生物活性的改变.
大量研究已表明 ,营造杉阔混交林、建立农林复
合生态系统、合理施肥、减少炼山、合理整地等管理
措 施 能 有 效 提 高 杉 木 人 工 林 土 壤 质
量[5 ,15 ,18 ,19 ,21 ,23 ,33 ] ,有利于实现杉木人工林的长期
生产力的稳定与提高. 今后 ,进一步加强有关杉木人
工林土壤有机质与土壤生态过程和功能关系及如何
维护和提高杉木人工林土壤有机质数量和质量的研
究 ,将有助于对杉木人工林土壤质量衰退机理的理
解 ,利于维护和提高杉木人工林土壤质量 ,实现杉木
人工林可持续发展.
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作者简介 　胡亚林 ,男 ,1979 年生 ,硕士研究生. 主要从事土
壤微生物生态研究 ,发表论文多篇. E2mail : huyalin001 @hot2
mail. com
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