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EFFECT OF INTENSIVE CULTIVATION ON THE CARBON POOL OF SOIL IN PHYLLOSTACHYS PRAECOX STANDS

雷竹高效栽培措施对土壤碳库的影响


采样分析了高效栽培雷竹林土壤不同形态碳含量。结果表明:竹林土壤有机碳总量(CT)接近天然马尾松林,明显高于相邻板栗林地。雷竹土壤微生物生物量碳(CMB)出现了明显下降的趋势,分别比马尾松和板栗林降低了23.12%和12.63%,连年施用化肥竹林CMBCMB/CT 下降辐度更大,近3a单用化肥竹园土壤CMBCMB/CT 比有机无机肥混施竹园降低了61.54%和58.82%,但随着覆盖年份增加,土壤CMBCMB/CT有上升的趋势。雷竹园土壤活性碳含量(CA)以及CA/CT 保持与天然马尾松林相同水平,近3a有机无机肥混施地块土壤CACA/CT 是单施化肥地块的1.39和1.23倍,随着覆盖年份增加土壤CA 也明显增加,但稳定态碳(CUA)没有明显的变化规律。雷竹园冬季覆盖物补充了土壤水溶性有机碳(CWS)的库源,使土壤CWS上升,覆盖年份从1a到5a ,土壤CWS增加了1倍,土壤CWS/CT 也增加了0.75倍。雷竹土壤CTCA 、CWS之间,CA 与CWS之间以及CTCA 、CWS与土壤全氮、水解氮、有效磷、速效钾之间相关性均达极显著水平(P<0.01) ;而土壤CMBCTCA、CWS、全氮、水解氮、有效磷、速效钾之间相关性均不显著。

Different fractions of soil C were detected in Phyllostachys praecox stands. It was found that the total soil organic C (CT) was almost the same as that of Pinus massoniana natural stands, but higher than that of Castnea mollissima stands which is adjacent to Phyllostachys praecox stands. Soil microbial biomass C (CMB) decreased by 23.12% (compared to Pinus massoniana) and 12.63% (compared to Castnea mollissima).CMB and CMB/CT declined more apparently in continuous chemical fertilizer application stands.CMB and CMB/CT decreased by 61.54% and 58.82% respectively in 3-year chemical fertilizer application stand compared to the stands with mixed application of chemical and organic fertilizer. Continuous mulching with organic material in winter, however, was detected an increase in CMB and CMB/CT. Soil active C (CA) measured by 333 mmol·L-1 KMnO4 and CA/CT sustained the same level with Pinus massoniana.CA and CA/CT were respective 1.39 and 1.23 times over in 3-year combining application of chemical and organic fertilizer relative to monotonous chemical fertilizer application and CA was increasing with the mulching years. Mulching material in winter was also observed to result a growing in water-soluble C (CWS), one times of increase in CWS was measured from 1-year to 5-year mulching stands and corresponding CWS/CT increased 0.75 folds, but unactive C (CUA) was observed no increase. Significant relationships (P<0.01) were detected between CT and CA,CWS, between CA and CWS, between CT,CA,CWS and total N(NT), hydrolyzable N(NH), available-P(PA), available-K(KA). There was no good relationship between CMB and CT,CA,CWS,NT, NH, PA, KA.


全 文 :第 v{卷 第 y期
u s s u年 tt 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1v{ o‘²1y
‘²√ qou s s u
雷竹高效栽培措施对土壤碳库的影响
姜培坤 周国模 徐秋芳
k浙江林学院 临安 vttvssl
摘 要 } 采样分析了高效栽培雷竹林土壤不同形态碳含量 ∀结果表明 }竹林土壤有机碳总量k Χ× l接近天然
马尾松林 o明显高于相邻板栗林地 ∀雷竹土壤微生物生物量碳k א…l出现了明显下降的趋势 o分别比马尾松
和板栗林降低了 uv qtu h和 tu qyv h o连年施用化肥竹林 א…和 א…ΠΧ× 下降辐度更大 o近 v ¤单用化肥竹园土
壤 א…和 א…ΠΧ× 比有机无机肥混施竹园降低了 yt1xw h和 x{ q{u h o但随着覆盖年份增加 o土壤 א…和 א…ΠΧ×
有上升的趋势 ∀雷竹园土壤活性碳含量k Χ„l以及 Χ„ΠΧ× 保持与天然马尾松林相同水平 o近 v¤有机无机肥混
施地块土壤 Χ„ 和 Χ„ΠΧ× 是单施化肥地块的 t1v|和 t1uv倍 o随着覆盖年份增加土壤 Χ„ 也明显增加 o但稳定
态碳k ט„l没有明显的变化规律 ∀雷竹园冬季覆盖物补充了土壤水溶性有机碳k Χ• ≥l的库源 o使土壤 Χ• ≥上
升 o覆盖年份从 t¤到 x¤o土壤 Χ• ≥增加了 t倍 o土壤 Χ• ≥ΠΧ× 也增加了 s qzx倍 ∀雷竹土壤 Χ× 与 Χ„ !Χ• ≥之间 o
Χ„ 与 Χ• ≥之间以及 Χ× !Χ„ !Χ• ≥与土壤全氮 !水解氮 !有效磷 !速效钾之间相关性均达极显著水平k Π s qstl ~
而土壤 א…与 Χ× !Χ„ !Χ• ≥ !全氮 !水解氮 !有效磷 !速效钾之间相关性均不显著 ∀
关键词 } 雷竹 o土壤有机碳总量 o土壤微生物量碳 o土壤活性碳 o土壤水溶性有机碳 o稳定态碳
收稿日期 }ussu2st2ty ∀
基金项目 }浙江省自然科学基金资助项目kvstuxsl ∀
ΕΦΦΕΧΤ ΟΦΙΝΤΕΝΣΙς Ε ΧΥΛΤΙς ΑΤΙΟΝ ΟΝ ΤΗΕ ΧΑΡΒΟΝ ΠΟΟΛ ΟΦ ΣΟΙΛ ΙΝ
ΠΗΨΛΛΟΣΤΑΧΗΨΣ ΠΡΑΕΧΟΞ ΣΤΑΝ∆Σ
¬¤±ª°¨ ¬®∏± «²∏Š∏²°² ÷∏±¬∏©¤±ª
k Ζηεϕιανγ Φορεστρψ Χολλεγε Λιν. ανvttvssl
Αβστραχτ } ⁄¬©©¨µ¨±·©µ¤¦·¬²±¶²©¶²¬¯ ≤ º¨ µ¨ §¨·¨¦·¨§¬± Πηψλλοσταχηψσ πραεχοξ ¶·¤±§¶qŒ·º¤¶©²∏±§·«¤··«¨ ·²·¤¯ ¶²¬¯ ²µ2
ª¤±¬¦≤ k Χ×l º¤¶¤¯°²¶··«¨ ¶¤°¨ ¤¶·«¤·²© Πινυσ µασσονιανα ±¤·∏µ¤¯ ¶·¤±§¶o¥∏·«¬ª«¨µ·«¤±·«¤·²© Χαστνεα µολλισσιµα
¶·¤±§¶º«¬¦«¬¶¤§­¤¦¨±··² Πηψλλοσταχηψσ πραεχοξ ¶·¤±§¶q≥²¬¯ °¬¦µ²¥¬¤¯ ¥¬²°¤¶¶≤ k א…l §¨¦µ¨¤¶¨§¥¼ uv qtu h k¦²°2
³¤µ¨§·² Πινυσ µασσονιαναl ¤±§tu qyv h k¦²°³¤µ¨§·² Χαστνεα µολλισσιµαl q א… ¤±§ א…ΠΧ× §¨¦¯¬±¨ §°²µ¨ ¤³³¤µ¨±·¯¼
¬±¦²±·¬±∏²∏¶¦«¨ °¬¦¤¯ ©¨µ·¬¯¬½¨ µ¤³³¯¬¦¤·¬²±¶·¤±§¶q א… ¤±§ א…ΠΧ× §¨¦µ¨¤¶¨§¥¼ yt qxw h ¤±§x{ q{u h µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯¬±
v2¼¨ ¤µ¦«¨ °¬¦¤¯ ©¨µ·¬¯¬½¨ µ¤³³¯¬¦¤·¬²±¶·¤±§¦²°³¤µ¨§·²·«¨ ¶·¤±§¶º¬·«°¬¬¨ §¤³³¯¬¦¤·¬²±²©¦«¨ °¬¦¤¯ ¤±§²µª¤±¬¦©¨µ·¬¯¬½¨ µq
≤²±·¬±∏²∏¶°∏¯¦«¬±ªº¬·«²µª¤±¬¦°¤·¨µ¬¤¯ ¬± º¬±·¨µo«²º¨ √¨ µoº¤¶§¨·¨¦·¨§¤±¬±¦µ¨¤¶¨ ¬± א… ¤±§ א…ΠΧ× q≥²¬¯ ¤¦·¬√¨
≤ k Χ„l °¨ ¤¶∏µ¨§¥¼vvv °°²¯#pt Ž±’w ¤±§ Χ„ΠΧ× ¶∏¶·¤¬±¨ §·«¨ ¶¤°¨ ¯¨ √¨ ¯ º¬·« Πινυσ µασσονιαναq Χ„ ¤±§ Χ„ΠΧ×
º¨ µ¨ µ¨¶³¨¦·¬√¨ t qv| ¤±§t quv·¬°¨ ¶²√¨ µ¬±v2¼¨ ¤µ¦²°¥¬±¬±ª¤³³¯¬¦¤·¬²±²©¦«¨ °¬¦¤¯ ¤±§²µª¤±¬¦©¨µ·¬¯¬½¨ µµ¨ ¤¯·¬√¨ ·² °²2
±²·²±²∏¶¦«¨ °¬¦¤¯ ©¨µ·¬¯¬½¨ µ¤³³¯¬¦¤·¬²±¤±§ Χ„ º¤¶¬±¦µ¨¤¶¬±ªº¬·«·«¨ °∏¯¦«¬±ª¼¨ ¤µ¶q∏¯¦«¬±ª°¤·¨µ¬¤¯ ¬± º¬±·¨µº¤¶¤¯2
¶²²¥¶¨µ√¨ §·²µ¨¶∏¯·¤ªµ²º¬±ª¬± º¤·¨µ2¶²¯∏¥¯¨≤ k Χ• ≥l o²±¨ ·¬°¨ ¶²©¬±¦µ¨¤¶¨ ¬± Χ• ≥ º¤¶°¨ ¤¶∏µ¨§©µ²°t2¼¨ ¤µ·²x2¼¨ ¤µ
°∏¯¦«¬±ª¶·¤±§¶¤±§¦²µµ¨¶³²±§¬±ª Χ• ≥ΠΧ× ¬±¦µ¨¤¶¨§s qzx©²¯§¶o¥∏·∏±¤¦·¬√¨ ≤ k ט„l º¤¶²¥¶¨µ√¨ §±²¬±¦µ¨¤¶¨ q≥¬ª±¬©2
¬¦¤±·µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¶k Π s qstl º¨ µ¨ §¨·¨¦·¨§¥¨·º¨ ±¨ Χ× ¤±§ Χ„ o Χ• ≥ o¥¨·º¨ ±¨ Χ„ ¤±§ Χ• ≥ o¥¨·º¨ ±¨ Χ× o Χ„ o Χ• ≥
¤±§·²·¤¯ ‘k‘×l o«¼§µ²¯¼½¤¥¯¨‘k‘‹l o¤√¤¬¯¤¥¯ 2¨°k°„l o¤√¤¬¯¤¥¯ 2¨ŽkŽ„l q׫¨µ¨ º¤¶±²ª²²§µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨ ±¨ א…
¤±§ Χ× o Χ„ oΧ• ≥ o‘× o‘‹ o°„ oŽ„ q
Κεψ ωορδσ} Πηψλλοσταχηψσπραεχοξ o≥²¬¯·²·¤¯ ²µª¤±¬¦≤ o≥²¬¯ °¬¦µ²¥¬¤¯ ¥¬²°¤¶¶≤ o≥²¬¯¤¦·¬√¨ ≤ o • ¤·¨µ2¶²¯∏¥¯¨≤ o˜±2
¤¦·¬√¨ ≤
土壤碳库平衡是土壤肥力保持的重要内容k¨©µ²¼ ετ αλqot||vl ∀不同的农业经营管理措施 o特别是
不同施肥措施将对土壤碳库产生不同的影响k沈宏等 ousssl ∀土壤活性碳 !微生物生物量碳 !水溶性碳
以及它们和全碳的比值均是反映土壤碳库的重要指标k≥³¤µ¯¬±ªot||u ~…µ¤§¯ ¼¨ ετ αλqot||x ~¬¤±ª ετ αλqo
t||vl o可以指示土壤有机碳的稳定性 !有效性和水溶性 o对评价土壤有机质和土地肥力具有重要意义 ∀
雷竹k Πηψλλοσταχηψσ πραεχοξl是近十几年来筛选出的优良笋用竹种k 汪祖潭等 ot||xl ∀由于它易栽
培 o竹笋营养丰富 !味鲜美 o因而在生产上得到了大面积推广 o目前 o雷竹在中国长江以南各省均有栽培 o
其中以浙江省面积最大 ∀近几年来 o以重施肥和冬季地表覆盖增温为核心的高效栽培措施在生产上得
到了广泛应用k方伟等 ot||wl ∀一般情况下 o雷竹园建园前 u年由于立竹密度稀 o笋以留养母竹为主 o施
肥量较少 ∀v ∗ w ¤后 o可采取高效栽培措施进行竹笋生产 ∀高效栽培措施一方面使笋产量增加 o另一方
面使春笋出土期提前到 t月份以前 o从而使农民有丰厚的经济收益 ∀高效栽培雷竹园 o雷笋产值上万
元 o高者达 u ∗ v万元 k方伟等 ot||wl ∀在雷竹高效栽培中 o推荐施肥量超过 v sss ®ª#«°puk汪祖潭等 o
t||xl o由于经济利益驱动 o有的农民施肥量更大 o冬季覆盖时间延长 o控制表土温度超过推荐温度ktx ∗
ux ε l o这些都造成了雷竹林提前退化k金爱武 ot|||l o竹林土壤养分残留量增加 !生物学性质变得不良
k姜培坤等 ousss¤l ∀
本文对高效栽培雷竹园土壤进行了广泛采样 o分析土壤不同形态碳的含量 o探讨超量施肥和冬季地
表覆盖措施对土壤不同碳形态产生的影响 ∀
t 样品与方法
111 研究区概况
本次土壤样品采自浙江省临安市藻溪 !高虹 !千虹等乡镇 ∀该区属中亚热带 o地理坐标为 tt|βwuχ∞o
vsβtwχ‘o年均温 tx1| ε o年降水量 t wuw °° o无霜期 uvy §∀样点分布在海拔 tss ∗ uss °之间 o土壤均为
红壤土类 ∀该区是浙江省雷竹主产区 o也是高效栽培措施推广最早的地区之一 ∀该地区雷竹每年冬季
tt月中 !下旬进行地表增温覆盖 o一般是地表先盖 s qtx ∗ s qus °的稻草 o稻草上覆盖 s1ts °左右砻糠 o
到第 u年 w月上 !中旬揭去上层砻糠回收利用 o而下层稻草大部分腐烂入土 ∀施肥一般每年分 v次 ox月
中旬 !|月下旬和 tt月覆盖前 ov次肥料用量比例控制在 vx h ∗ ws h !vs h和 vs h ∗ vx h ox月中旬和 |
月下旬两次用肥常以化肥为主 o主要是复合肥k‘}°u ’x }Žu ’为 tx }tx }txl和尿素 o肥料翻入土中 ∀覆盖
前的一次施肥不同笋农有不同施肥法 o有的仍用复合肥和尿素 o有的则全部施用鸡粪和菜籽饼 ∀
本次共建立 vs个采样点 o其中 tz个点近 v年来 v次施肥全部施用化肥 otz个点中 u个样点未进行
过冬季覆盖 ~另 tv个样点近 v年来 tt月份覆盖前均施用有机肥鸡粪和菜籽饼 ∀vs个样点建园历史均
在 y ∗ tv ¤∀单施化肥点每年化肥投入量超过了 v sss ®ª#«°pu o高的达 x xss ®ª#«°pu ott月份施有机肥
的样点 ox月 !|月用肥和单施化肥点无差别 ott月份有机肥施用量在 u xss ∗ v xss ®ª#«°pu ∀同时 o还以
同海拔有可比性的天然马尾松林k Πινυσ µασσονιαναl和经济林种板栗林k Χαστνεα µολλισσιµαl为样点作对
照 ∀
1 .2 采样与分析方法
usst p sv上旬 o在每个确定的样点建立 ts ° ≅ us °的采样区 o在采样区中用采样器蛇形多点采集 s
∗ s qux °土层内混合土样 ∀土样分成两份 ot份鲜样供土壤 א…和 Χ• ≥测定 ~另一份风干后供土壤 Χ× !
Χ„ 和土壤养分含量测定 ∀分析方法如下 }א…采用氯仿熏蒸法k∂¤±¦¨ ετ αλqot|{zl ~Χ• ≥采用 ux ε 蒸馏
水恒温振荡 vs °¬±后 o用 s qwx Λ°滤膜抽滤 o再用岛津 ג≤2xss„有机碳分析仪测定 o浸提水土比为 xΒt ~
Χ× 采用重铬酸钾外加热法测定 ~Χ„ 采用 vvv °°²¯#pt高锰酸钾氧化 oxyx ±°波长比色测定 k沈宏等 o
usssl oΧ× 与 Χ„ 差值为稳定态碳k ט„l ∀土壤全氮 o凯氏法 ~水解氮 o碱解法 ~有效磷 o…µ¤¼法 ~速效钾 o乙
酸铵浸提 o火焰光度法k中国土壤学会 ot|||l ∀
u 结果与分析
2 .1 雷竹林 !马尾松林和板栗林土壤有机碳总量比较
z 第 y期 姜培坤等 }雷竹高效栽培措施对土壤碳库的影响
从表 t可知 o土壤 Χ× 马尾松林 雷竹林 板栗林 o说明雷竹林和板栗林人为利用后土壤矿化 Χ×
均下降 o但雷竹林由于冬季覆盖物输入 o土壤 Χ× 仍保持较高水平 ∀说明高效栽培措施有利于土壤碳总
量的提高 ∀造成雷竹林土壤碳总量较高有施肥和覆盖两方面的原因 o施用有机肥料使雷竹土壤有机碳
含量显著提高 o近 v ¤有机无肥混施地块土壤 Χ× 超过马尾松林k表 ul ∀覆盖使土壤 Χ× 增加 o并随着覆
盖年份增加 o土壤有机碳总量明显上升k图 tl o覆盖 t ∗ x ¤土壤 Χ× 增加了 tv qty h ∀有机肥和覆盖物
k稻草l作为土壤有机质来源进入土壤势必会造成土壤碳素含量增加k沈宏等 ousssl ∀长期以来 o学者们
认为土壤有机碳含量与土壤肥力具有正相关 o近年来 o有学者指出高有机碳含量或土壤肥力达到一定水
平后 o两者之间不一定是正相关k…¯¤¬µ ετ αλqot||xl o必须分析碳素不同形态的含量k²ª¬±²º ετ αλqo
t|{zl ∀
表 1 雷竹林 !马尾松和板栗林土壤不同形态碳含量比较 ≠
Ταβ .1 Χοντεντ οφ διφφερεντ φραχτιονσ Χιν σοιλσ χοϖερεδ ωιτη διφφερεντ σπεχιεσ οφτρεεσ ª#®ªpt
树种 ×¼³¨ ²©·µ¨¨ Χ× Χ… Χ„ Χ• ≥ ט„ א…ΠΧ× Χ„ΠΧ× Χ• ≥ΠΧ× Χ˜„ΠΧ×
雷竹 Πηψλλοσταχηψσ πραεχοξ
马尾松 Πινυσ µασσονιανα
板栗 Χαστνεα µολλισσιµα
ts q{t
tt qs|
| qvw
s quxy
s qvvv
s qu|v
s qxty
t qwz{
s q|xu
s qtxx
s qusz
s qsyv
| qu|
| qyt
{ qv|
s qsuw
s qsvs
s qsvu
s qtw
s qtv
s qts
s qstw
s qst|
s qssyz
s q{y
s q{z
s q|s
≠表中雷竹土壤数据为 vs个样本的平均值 ׫¨ §¤·¤¬±·¤¥¯¨¤µ¨ ·«¨ °¨ ¤± √¤¯∏¨¶²©vs ¶¬·¨¶q
表 2 不同施肥措施对雷竹土壤不同碳形态含量的影响 ≠
Ταβ .2 Εφφεχτ οφ διφφερεντ τρεατµεντσ ον χοντεντ οφ διφφερεντ φραχτιονσ Χιν σοιλσ υνδερ Πηψλλοσταχηψσ πραεχοξ ª#®ªpt
施肥措施 ×µ¨¤·° ±¨· Χ× Χ… Χ„ Χ• ≥ ט„ א…ΠΧ× Χ„ΠΧ× Χ• ≥ΠΧ× Χ˜„ΠΧ×
化肥 ≤«¨ °¬¦¤¯ ©¨µ·¬¯¬½¨ µ
化肥 n有机肥 ≤«¨ °¬¦¤¯ ¤±§
²µª¤±¬¦©¨µ·¬¯¬½¨ µ
ts qvs¥
tt qwx¤
s qtx…
s qv|„
t qvu¥
t q{v¤
s qtx
s qty
{ q|{
| qyu
s qstw…
s qsvw„
s qtv¥
s qty¤
s qstw
s qstw
s q{z
s q{w
≠ 化肥处理数据为 tz个样点的平均值 ~化肥 n有机肥处理数据为 tv个样点的平均值 ∀同列中不同大写字母表示差异达极显著水平k Π
 s1stl o不同小写字母表示差异达显著水平k Π s qsxl ∀ ׫¨ §¤·¤©²µ·µ¨¤·° ±¨·²©¦«¨ °¬¦¤¯ ©¨µ·¬¯¬½¨ µ¤µ¨ ·«¨ °¨ ¤± √¤¯∏¨¶²©tz ¶¬·¨¶o·«¨ §¤·¤©²µ
·µ¨¤·° ±¨·²© °¬¬¨ §¦«¨ °¬¦¤¯ ¤±§²µª¤±¬¦©¨µ·¬¯¬½¨ µ¤µ¨·«¨ °¨ ¤± √¤¯∏¨¶²©tv ¶¬·¨¶q׫¨ §¨¦¬°¤·¨¦¤³¬·¤¯ ¯¨ ·¨µ¶¬±·«¨ ¶¤°¨ ¦²¯∏°±¬±§¬¦¤·¨¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ2
±¨¦¨ ¤·Π s qst o·«¨ §¨¦¬°¤·¨ ¶°¤¯¯¯¨ ·¨µ¶¬±·«¨ ¶¤°¨¦²¯∏°±¬±§¬¦¤·¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±¦¨ ¤·Π s qsx q
图 t 不同覆盖年份下土壤不同形态碳含量的变化
ƒ¬ªqt ≤²±·¨±·¦«¤±ª¨ ¬± §¬©©¨µ¨±·©µ¤¦·¬²±¶≤ ²©¶²¬¯ °∏¯¦«¬±ª©µ²° s·²x ¼¨ ¤µ¶
τ ) 全 ≤ ײ·¤¯ ≤ ~) π ) 非活性 ≤ ˜±¤¦·¬√¨ ≤ ~) ω ) 活性 ≤ „¦·¬√¨ ≤ ~) ο ) 水溶性 ≤ • ¤·¨µ2¶²¯∏¥¯¨ ≤ ~) υ ) 微生物 ≤ ¬¦µ²¥¨¥¬²°¤¶¶≤ q
2 .2 高效栽培措施对雷竹土壤微生物量碳的影响
土壤微生物生物量碳含量及它与土壤有机碳总量的比值是反映土壤碳素有效性的理想指标 ∀表 t
显示 o土壤 א…和 א…ΠΧ× v种林分中以雷竹林最低 o说明雷竹高效栽培使土壤碳素有效性降低 ∀研究表
明 o长期施用化肥会造成土壤 א…下降k沈宏等 ousss ~¬¤±ª ετ αλqot||vl o表 u中单施化肥地块土壤 א…
比有机肥无机肥混合施用地块降低了 yt qxw h o并差异达极显著水平 o这一点和前人的研究类似 ∀从图
t !表 v看到 o不同覆盖年竹园土壤 א… !א…ΠΧ×均低于未覆盖林地 o这似乎显示覆盖造成了土壤 א… !
א…ΠΧ× 下降 o但进一步观察可发现 o随着覆盖年份增加土壤 א…和 א…ΠΧ× 明显上升 o覆盖从 t¤到 x¤土
{ 林 业 科 学 v{卷
壤 א…和 א…ΠΧ× 增加了 t qsu !s qzx倍 ∀因而笔者以为造成 א…和 א…ΠΧ× 土壤下降的原因不是覆盖物
本身 o而是化肥的过量施用 o特别是覆盖前施用化肥 ∀
表 3 不同覆盖年份下土壤不同形态碳和全碳的比值 ≠
Ταβ .3 Τηε ρατιοσ οφ διφφερεντ φραχτιονσ Χ το τοταλ Χ
覆盖年份 ≠ ¤¨µ¶ א…ΠΧ× Χ„ΠΧ× Χ• ≥ΠΧ× Χ˜„ΠΧ×
s
t
u
v
x
s qsuv
s qsts
s qstu
s qstv
s qstz
s qtt
s qtu
s qtu
s qtv
s qtv
s qsts
s qstu
s qstv
s qst{
s qsut
s q{|
s q{{
s q{{
s q{z
s q{z
≠表中数据为 u个样本的平均值 ∀
׫¨ §¤·¤¬±·¤¥¯¨¤µ¨ ·«¨ °¨ ¤± √¤¯∏¨ ²©u ¶¬·¨¶
在雷竹栽培中笋农都有覆盖前地表撒施肥料的
习惯 o而单施化肥笋农则在覆盖前撒施尿素或复合
肥 o多量化肥施于地表后 o稻草迅速覆盖 o由于冬季
降雨量小 o常只能湿润覆盖物而不能下渗到表土 o因
而使表土中化肥不能溶解并下渗分散 o化肥长时间
集结于表层土 o使表层土壤 א…大幅度下降 ∀表 v
显示覆盖 t¤后土壤 א…就下降了 xv quv h ∀而随着
覆盖年份增加 o稻草每年有部分腐烂入土 o补充了土
壤碳库 o土壤 א…和 א…ΠΧ× 也随之增加 ∀可以想象
如果冬季覆盖前不施化肥或合理撒施有机肥 o那么至少在覆盖后土壤 א…不会出现下降趋势 ∀遗憾的
是本文未能分析盖前施用有机肥不同覆盖时间样点土壤 א…的变化情况 ∀
表 4 雷竹土壤不同碳形态之间以及与养分含量间的相关系数
Ταβ .4 Τηε χορρελατιον χοεφφιχιεντσ βετωεεν σοιλ χαρβον φραχτιονσ ανδ νυτριεντσ
Χ× Χ… Χ„ Χ• ≥
全氮
ײ·¤¯2‘
水解氮
‹¼§µ²¯¼½¤¥¯ 2¨‘
有效磷
„√¤¬¯¤¥¯ 2¨°
速效钾
„√¤¬¯¤¥¯ 2¨Ž
Χ×
א…
Χ„
Χ• ≥
t s qs|{ w
t
s q{{u v 3 3
s qtsvu
t
s qywv w 3 3
p s qs{s y
s qywz x 3 3
t
s q|ty u 3 3
s qs{| u
s q{|w z 3 3
s qzsy t 3 3
s qzzx t 3 3
s qsv| u
s qzxy t 3 3
s qyss s 3 3
s qwxs { 3 3
p s qs|{ u
s qyyt y 3 3
s qxyx t 3 3
s qzus v 3 3
p s quut u
s qzw{ s 3 3
s qys{ u 3 3
ρs qst € s qww| s
2 .3 高效栽培措施对雷竹土壤活性碳的影响
高效栽培雷竹林土壤 Χ„ 和 Χ„ΠΧ× 明显高于板栗林 o总体上仍保持天然林的水平 oΧ„ 还稍高于天
然林k表 tl ∀表 u中 o单施化肥地块土壤 Χ„ 和 Χ„ΠΧ× 分别比有机肥无机肥混施地块低了 uz q{z h和
uv qs{ h o并差异达极显著水平 o这一点和前人的研究类似k沈宏等 ousssl ∀而施有机肥不仅使 Χ„ 增加 o
同时也使 Χ„ΠΧ× 上升 o表 u中近 v ¤有机无机肥混施地块土壤 Χ„ 达到 t q{v °ª#®ªpt oΧ„ΠΧ×达到 t1ys o
分别是马尾松天然林的 t quw和 t quv倍 ∀图 t则说明了随着覆盖年份增加 o土壤 Χ„ 明显上升 o覆盖从 t
¤到 x ¤土壤 Χ„ 增加了 uy qxx h o其中覆盖 t ¤后 Χ„ 就超过了板栗林 o说明覆盖物腐烂会明显提高土壤
Χ„ 量 ∀覆盖使 Χ„ 增加 o但 ט„未明显变化 o说明覆盖增加土壤总碳中主要增加了 Χ„ 的量 o结果是 Χ„Π
Χ× 变化不大k表 vl o也就是说覆盖未增加土壤活性碳的比例 ∀而覆盖物加上有机肥不仅增加了土壤碳
库总量 o还使土壤碳素有效性增大k Χ„ΠΧ×l ∀
2 .4 高效栽培措施对雷竹土壤水溶性有机碳的影响
土壤水溶性有机碳一方面在提供土壤养分方面起重要作用k¬¤±ª ετ αλqot||vl ~另一方面 o对土壤
重金属元素的毒理和迁移有深刻的影响kŠ∏ªª¨±¥¨µª¨µ ετ αλqot||vl ∀土壤水溶性有机碳的数量和地被
物多少有直接关系k‹¤ª¨§²µ± ετ αλqot||vl ∀雷竹林和板栗林开耕后破坏了原来天然林的枯落物 o因而
Χ• ≥和 Χ• ≥ΠΧ× 明显低于马尾松林k表 tl o但雷竹林的地表覆盖物弥补了 Χ• ≥的来源库 o土壤 Χ• ≥和 Χ• ≥Π
Χ× 又明显高于板栗林k表 tl ∀随着覆盖年份的增加 o土壤 Χ• ≥的库源也增大 o土壤 Χ• ≥的含量逐年上升
k表 vl o覆盖从 t¤到 x¤o土壤 Χ• ≥增加了 t倍 o连续覆盖 v¤的样点 oΧ• ≥含量已接近马尾松天然林地 ∀连
年的冬季覆盖不仅增加了土壤 Χ• ≥ o还使土壤 Χ• ≥ΠΧ× 上升k表 vl o覆盖从 t¤到 x¤土壤 Χ• ≥ΠΧ× 增加了
s qzx倍 ∀研究表明有机肥的施用会使土壤 Χ• ≥和 Χ• ≥ΠΧ× 上升k¬¤±ª ετ αλqot||vl ∀但从本文分析来
| 第 y期 姜培坤等 }雷竹高效栽培措施对土壤碳库的影响
看 o长期施肥用有机肥样点土壤 Χ• ≥ !Χ• ≥ΠΧ× 和长期施用化肥样点无差异 o这是否可以解释为雷竹冬季
地表覆盖物增加土壤 Χ• ≥的作用较大 o而有机肥对 Χ• ≥的增加作用相对较小 o后者的增加效应被前者掩
盖了呢 ‚这值得进一步研究 ∀
2 .5 雷竹林土壤不同形态碳之间以及与土壤养分含量之间的相关分析
从雷竹林土壤不同形态碳之间以及不同形态碳与土壤养分含量之间的相关分析可以看到k表 wl o
土壤 Χ× 与 Χ„ !Χ• ≥ o土壤 Χ„ 与 Χ• ≥ o土壤 Χ× !Χ„ !Χ• ≥与土壤养分含量间相关性均极显著水平k Π
s1stl o这符合一般的研究规律k沈宏等 ousssl ∀对 Χ× 与 Χ„ 进行线性回归后得回归方程为 Χ„ € s1s|v
sΧ× n s qw|t { o对 Χ× 与 Χ• ≥进行线性回归后得回归方程为 Χ• ≥ € s1ssyv|Χ× n s1s{w{ ∀值得指出的是土
壤 א…与 Χ× !Χ„ !Χ• ≥及养分氮 !磷 !钾含量之间相关性均不显著 o特别是与有效磷和速效钾呈现出负相
关 ∀研究表明 o土壤 א…与土壤 Χ× 及养分含量之间有显著正相关 o并可以作为土壤质量指标k≥³¤µ¯¬±ªo
t||ul ∀雷竹土壤出现这种异常现象 o笔者认为最主要是竹林地肥料特别是化肥量投入过大造成的 o笔
者在先前的研究中发现 o目前高效栽培雷竹地土壤养分含量普遍偏高 o特别是磷 !钾含量k姜培坤 o
usss¥l o并随着土壤养分积累增加 o和 א…一样 o同可作为土壤生物活性指标的土壤酶活性呈现下降趋
势 o其中土壤磷含量与磷酸酶活性的负相关更为显著k姜培坤 ousss¤l ∀
从上面分析可以看出 o长期施肥的高效栽培雷竹地土壤各种形态碳均有不同程度下降 o特别是土壤
微生物量碳下降十分明显 ∀而化肥用量的有增无减 o意味着随着雷竹栽培不断深入 o土壤质量将会严重
下降 o使竹林业可持续经营难以保障 ∀因此定位研究雷竹林土壤养分k‘!°等l迁移流失规律及其对环
境的损害 o提出雷竹控制施肥标准 o显得十分迫切 ∀
v 结论
高效栽培雷竹林由于冬季覆盖物和有机肥施用 o虽经过长期耕作 o但土壤 Χ× 仍保持较高水平 ∀超
量施用化肥 o特别是覆盖前地表撒施多量化肥是造成雷竹地土壤 א…和 א…ΠΧ× 下降的主要原因 o盖前
施用有机肥可显著提高土壤 א…和 א…ΠΧ× o随着覆盖年份增加 o土壤 א…呈现上升趋势 ∀高效栽培雷竹
地土壤 Χ„ !Χ„ΠΧ× 保持天然林相同水平 o有机肥和冬季地表覆盖物均可使土壤 Χ„ 增加 o其中有机肥除
了增加 Χ„ 外 o还使土壤 Χ„ΠΧ× 显著升高 ∀冬季覆盖物作为库源增加了雷竹土壤 Χ• ≥ o也使 Χ• ≥ΠΧ× 上
升 o随着覆盖年份增加土壤 Χ• ≥和 Χ• ≥ΠΧ× 随之上升 ∀雷竹土壤 Χ× !Χ„ !Χ• ≥之间以及它们与土壤全氮 !
水解氮 !有效磷 !速效钾之间均有极显著相关性 o但土壤 א…与 Χ× !Χ„ !Χ• ≥ !全氮 !水解氮 !有效磷 !速效
钾之间相关性均不显著 ∀
参 考 文 献
方 伟 o何均潮 o卢学可等 q雷竹早产高效栽培技术 q浙江林学院学报 ot||w ottkul }tut ∗ tu{
金爱武 q雷竹保护地栽培林地退化机制的初步研究 q福建林学院学报 ot||| ot|ktl }|w ∗ |y
姜培坤 o俞益武 o张立钦 q雷竹林地土壤酶活性研究 q浙江林学院学报 ousss¤otzkul }tvu ∗ tvy
姜培坤 o俞益武 o金爱武 q丰产雷竹地养分分析 q竹子研究汇刊 ousss¥ot|kwl }xs ∗ xw
沈 宏 o曹志洪 o徐志红 q施肥对土壤不同碳形态及碳库管理指数的影响 q土壤学报 ousss ovzkul }tyy ∗ tzv
汪祖潭 o方 伟 o何均潮 q雷竹笋用林高产高效栽培技术 q北京 }中国林业出版社 ot||x ox ∗ vs
中国土壤学会 q土壤农业化学分析方法 q北京 }中国农业科技出版社 ot||| otwy ∗ uuy
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st 林 业 科 学 v{卷
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反映了林为领域最新科研成果 o还先后开设了西部大开发林业生态环境建设专家笔谈 !林业厅局长谈科
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