免费文献传递   相关文献

THE EFFECTS OF ROTATING PLANTATION ON THE SOIL FERTILITY OF FOREST LAND AND THE GROWTH OF STAND

杉木、马尾松轮作对林地土壤肥力和林木生长的影响


研究了杉木、马尾松人工林轮作对林地土壤肥力和林木生长的影响。结果表明:与连作相比,轮作林分土壤微生物数量增多、酶活性增强、土壤酚类物质减少、土壤酸度降低、盐基总量和盐基饱和度提高以及土壤有效养分增加,并由此导致了林分生长量的提高。轮作林分土壤肥力提高,林分生长量增加的实质在于:人工林林分实施轮作后,由于后茬植物与前茬植物种类的不同导致土壤微生物种类和数量增多,土壤生物活性增强,并由此而导致土壤酸度降低、有毒物质减少,速效养分增加。

The effects of rotating plantation on the soil fertility of forest land and the stand growth were studied in Songxi County,Fujian Province.The results were as follows:Compared with the soil of continuous plantation,the microorganism quantities of soil in rotating plantation were increased,enzyme activities were strengthened,the contents of phenolic substance was decreased,acidity was reduced,base content was raised,base saturation degree and available nutrient contents were increased,and from these,stand growths were improved.The essence that the soil fertility in rotating plantation stand were improved and stand growth was increased lie in:Because the substitute species was different from the fore species,the microorganism species and quantities of soil of rotating plantation were increased and the enzyme activities were strengthened,and thereby,acidity was reduced,toxic compounds were decreased and available untrient contents were improved.


全 文 :第 vz卷 第 x期
u s s t年 | 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1vz o‘²1x
≥¨ ³qou s s t
杉木 !马尾松轮作对林地土壤肥力和
林木生长的影响
张鼎华
k福建师范大学生物工程学院 福州 vxssszl
叶章发
k福建省松溪县林业委员会 松溪 vxvxssl
李宝福
k福建省林业科学研究院 福州 vxsstul
摘 要 } 研究了杉木 !马尾松人工林轮作对林地土壤肥力和林木生长的影响 ∀结果表明 }与连作相比 o轮作
林分土壤微生物数量增多 !酶活性增强 !土壤酚类物质减少 !土壤酸度降低 !盐基总量和盐基饱和度提高以及
土壤有效养分增加 o并由此导致了林分生长量的提高 ∀轮作林分土壤肥力提高 o林分生长量增加的实质在于 }
人工林林分实施轮作后 o由于后茬植物与前茬植物种类的不同导致土壤微生物种类和数量增多 o土壤生物活
性增强 o并由此而导致土壤酸度降低 !有毒物质减少 o速效养分增加 ∀
关键词 } 轮作 o连作 o杉木 o马尾松
收稿日期 }usss2s{2vs ∀
ΤΗΕ ΕΦΦΕΧΤΣ ΟΦ Ρ ΟΤΑΤΙΝΓ ΠΛΑΝΤΑΤΙΟΝ ΟΝ ΤΗΕ ΣΟΙΛ ΦΕΡΤΙΛΙΤΨ ΟΦ
ΦΟΡΕΣΤ ΛΑΝ∆ ΑΝ∆ ΤΗΕ ΓΡ ΟΩΤΗ ΟΦ ΣΤΑΝ∆
«¤±ª⁄¬±ª«∏¤
k Βιολογιχαλ Ενγινεερινγ Χολλεγε o Φυϕιαν Νορµαλ Υνιϖερσιτψ Φυζηου vxssszl
≠¨«¤±ª©¤
k Σονγξι Χουντψ Φορεστρψ Χοµ µιττεε οφ Φυϕιαν Σονγξι vxvxssl
¬…¤²©∏
k Φυϕιαν Φορεστρψ Σχιενχε Ινσιτιτυτε Φυζηου vxsstul
Αβστραχτ } ׫¨ ©¨©¨¦·¶²©µ²·¤·¬±ª³¯¤±·¤·¬²± ²±·«¨ ¶²¬¯©¨µ·¬¯¬·¼ ²©©²µ¨¶·¯¤±§¤±§·«¨ ¶·¤±§ªµ²º·«º¨ µ¨ ¶·∏§¬¨§¬± ≥²±ª¬¬
≤²∏±·¼oƒ∏­¬¤± °µ²√¬±¦¨ q׫¨ µ¨¶∏¯·¶º¨ µ¨ ¤¶©²¯ ²¯º¶}≤²°³¤µ¨§ º¬·«·«¨ ¶²¬¯ ²©¦²±·¬±∏²∏¶³¯¤±·¤·¬²±o·«¨ °¬¦µ²²µª¤±¬¶°
∏´¤±·¬·¬¨¶²©¶²¬¯¬± µ²·¤·¬±ª ³¯¤±·¤·¬²± º¨ µ¨ ¬±¦µ¨¤¶¨§o¨ ±½¼°¨ ¤¦·¬√¬·¬¨¶º¨ µ¨ ¶·µ¨±ª·«¨ ±¨ §o·«¨ ¦²±·¨±·¶²©³«¨ ±²¯¬¦¶∏¥2
¶·¤±¦¨ º¤¶§¨¦µ¨¤¶¨§o¤¦¬§¬·¼ º¤¶µ¨§∏¦¨§o¥¤¶¨ ¦²±·¨±·º¤¶µ¤¬¶¨§o¥¤¶¨ ¶¤·∏µ¤·¬²± §¨ªµ¨¨¤±§¤√¤¬¯¤¥¯¨±∏·µ¬¨±·¦²±·¨±·¶
º¨ µ¨ ¬±¦µ¨¤¶¨§o¤±§©µ²°·«¨¶¨ o¶·¤±§ªµ²º·«¶º¨ µ¨ ¬°³µ²√¨ §q׫¨ ¶¨¶¨±¦¨ ·«¤··«¨ ¶²¬¯ ©¨µ·¬¯¬·¼¬±µ²·¤·¬±ª³¯¤±·¤·¬²± ¶·¤±§
º¨ µ¨ ¬°³µ²√¨ §¤±§¶·¤±§ªµ²º·«º¤¶¬±¦µ¨¤¶¨§ ¬¯¨ ¬±}…¨ ¦¤∏¶¨ ·«¨ ¶∏¥¶·¬·∏·¨¶³¨¦¬¨¶º¤¶§¬©©¨µ¨±·©µ²°·«¨ ©²µ¨ ¶³¨¦¬¨¶o·«¨
°¬¦µ²²µª¤±¬¶°¶³¨¦¬¨¶¤±§ ∏´¤±·¬·¬¨¶²©¶²¬¯ ²©µ²·¤·¬±ª³¯¤±·¤·¬²± º¨ µ¨ ¬±¦µ¨¤¶¨§¤±§·«¨ ±¨½¼°¨ ¤¦·¬√¬·¬¨¶º¨ µ¨ ¶·µ¨±ª·«2
±¨¨ §o¤±§·«¨µ¨¥¼o¤¦¬§¬·¼ º¤¶µ¨§∏¦¨§o·²¬¬¦¦²°³²∏±§¶º¨ µ¨ §¨¦µ¨¤¶¨§¤±§¤√¤¬¯¤¥¯¨∏±·µ¬¨±·¦²±·¨±·¶º¨ µ¨ ¬°³µ²√¨ §q
Κεψ ωορδσ} •²·¤·¬±ª³¯¤±·¤·¬²±o≤²±·¬±∏²∏¶³¯¤±·¤·¬²±o Χυνµινγηαµιαλανχεολαταo Πινυσ µασσονιανα
二次世界大战后 o全世界人工林面积不断扩大k∞√¤±¶ot||sl ∀人工林在世界商品材中所占的比例
越来越大 o发展人工林 o特别是在热带 !亚热带地区发展速生丰产林 o已成为当今世界各国林业发展的一
种趋势 ∀然而 o在二次大战后 ws多年人工林急剧发展的同时 o人工林地力衰退问题也逐渐引起人们的
关注kŽ¬°°¬±¶ot||s ~Š¨ ¶¶¨¯ot||sl o随着早期营造的人工林部分地更新进入第二代以及不时地出现的同
树种纯林产量逐代减少的警示 o林学家们对人工林能否维持多代高生产力表示了极大的担忧k∞√¤±¶o
t||s ~沈国舫 ot|{{ ~t||tl ∀同树种连栽导致生产力下降最早的实例是德国 t{vv年和 t{y|年对第二代
云杉进行调查时发现的 ∀t|世纪后期 o人们更普遍地认识到这个问题 ∀当今 o人工林地力的维护和林
地生产力的持续性问题已成为世界许多林学家所关注的焦点 ∀
人工纯林轮栽方式是尽可能选择与外界物质能量交换特性不同的树种按照一定的时间顺序依次安
排的种植方式 o这种种植方式与农业上的轮作相似 ∀由于林木栽培周期长 o一种栽培方式实施的效果通
常要到十几年甚至数十年之后才能体现出来 o加之林地环境的多变性而导致的土壤肥力的异质性 o使得
研究轮栽对土壤肥力的影响难度较大 o所以至今尚未见林业上轮栽对地力定量影响的报道 ∀本文对南
方常见的造林树种杉木k Χυννινγηαµιαλανχεολαταl !马尾松k Πινυσ µασσονιαναl的轮作进行了 tt年的观察
和研究 o旨在探索轮栽对林木生长以及林地土壤肥力的影响 o为人工林栽培的地力维护提供依据 ∀
t 试验地概况
试验地位于福建省松溪县旧县项目林场 ∀该地地处福建的北部 !武夷山脉的东南部 o地属中亚热带
海洋性季风气候 ∀年平均温度 ty1u ε o年平均相对湿度 {w h o年平均降水量 t{|s °° o极端最低 !最高
温为 p z1w ε 和 v{1u ε o海拔高 vus °∀土壤为花岗片麻岩发育而成的红壤 o土层厚度大于 t °∀
u 研究方法
在同一坡面 !同一水平带上 o选择相毗邻的杉木纯林kuu ¤生l和马尾松纯林ku{ ¤生l o于 t|{| p sy
进行皆伐 o当年 tt月炼山 ot||s p su挖穴整地造林 ∀造林时 o在杉木采伐迹地上种植杉木纯林k连载l和
马尾松纯林k轮栽l ~在马尾松采伐迹地上种植杉木纯林k轮栽l和马尾松纯林k连栽l ∀种植密度杉木为
uxss株#«°pu ~马尾松为 vsss株#«°pu ∀在每一处理的种植地上设置样地 o样地面积 ts ° ≅ tx ° o每一
处理重复 v次 ∀抚育按常规法进行k劈草 !扩穴连带l o造林后前 v年每年抚育 v次 ov年后每年仅劈草两
次 o直至林分郁闭 ∀杉木种植后 w ∗ x ¤郁闭 ~马尾松 x ∗ y ¤郁闭 ∀
于 usss p tt在林分下进行土壤采样 o每样地多点ky点l取样 o然后混合 o土壤取样深度为 s ∗ us ¦°
和 us ∗ ws ¦°o同时调查测定各林分生长状况 ∀
土壤分析均采用常规方法进行k中国科学院南京土壤研究所 ot|{s ~许光辉等 ot|{y ~张万儒等 o
t|{yl ∀文中各表数据均为 v个重复的平均 ∀
造林后土壤一些基本理化性质见表 tkt||s年 x月取样分析l ∀
表 1 造林后土壤一些基本理化性质
Ταβ .1 Σοµε πηψσιχαλ ανδ χηεµιχαλ προπερτιεσ οφσοιλσ αφτερ πλαντινγ
前茬树种
ƒ²µ¨ ¶³¨¦¬¨¶
土 层
¤¼¨ µ
k¦°l
容 重
…∏¯® §¨±¶¬·¼
kª#¦°pvl
总孔隙度
ײ·¤¯ ³²µ²¶¬·¼
k h l
有机 ≤
’µª¤±¬¦≤
kª#®ªptl
全氮
ײ·¤¯ ‘
kª#®ªptl
全磷
ײ·¤¯ °
kª#®ªptl
全钾
ײ·¤¯ Ž
kª#®ªptl
杉木 s ∗ us t1t{ x{1tu u{1z| t1vtt s1zuv u1{|v
Χqλανχεολατα us ∗ ws t1uz xs1vt tz1vs s1zvu s1wtu u1uvt
马尾松 s ∗ us t1sz x{1u{ u{1|v t1u{v s1{ws u1ztv
Πqµασσονιανα us ∗ ws t1uy w|1|t t|1tw s1ywv s1w{y u1t|t
v 结果与讨论
311 轮栽对土壤生物活性的影响
v1t1t 轮栽对土壤微生物量的影响 从表 u可知 o除真菌以外 o不同土层土壤的细菌 !放线菌 !固氮菌
和纤维素分解菌的数量均以轮作土壤大于连作土壤 o真菌数量轮栽林分与连载林分土壤基本相同 ∀同
样是杉木林分 o但由于前茬树种不同 o土壤微生物数量也不同 o前茬为马尾松林分k轮作l的 o其 s ∗ us ¦°
土层土壤的细菌 !放线菌 !固氮菌以及纤维素分解菌中的放线菌的数量分别是前茬为杉木林分k连作l的
u1su !v1t{ !t1zz和 v1xw倍 ous ∗ ws ¦°土层分别为 u1t{ !u1vt !t1{x和 v1tw倍 ~同样是马尾松林分 o前茬
为杉木林分k轮作l的 o其 s ∗ us ¦°土层土壤的细菌 !放线菌 !固氮菌以及纤维素分解菌中的放线菌数量
tt 第 x期 张鼎华等 }杉木 !马尾松轮作对林地土壤肥力和林木生长的影响
分别是前茬为马尾松林分k连作l的 t1|t !t1wu !t1{t和 t1z|倍 ous ∗ ws ¦°土层分别为 t1xw !u1sv !t1{s
和 u1ss倍 ∀经显著性检验分析 o无论是 s ∗ us ¦°还是 us ∗ ws ¦°土层 o上述几个指标轮作和连作的微
生物数量差异均达极显著水平 ∀
v1t1u 轮栽对土壤酶活性的影响 从表 v可知 o不同土层土壤的酶无论是氧化酶系还是水解酶系的 o
其活性都以轮作的土壤为大 o土壤呼吸强度也以轮作土壤为大 o土壤酚的含量则以轮作的土壤为小 ∀同
样是杉木林分 o但由于前茬树种不同 o土壤酶活性也不同 o前茬为马尾松林分k轮作l的 o其 s ∗ us ¦°土
层土壤的呼吸强度 !过氧化氢酶 !多酚氧化酶 !过氧化物酶 !转化酶 !脲酶和磷酸酶活性分别是前茬为杉
木林分的 t1zu !t1yz !u1su !t1wu !t1wx !t1uu和 t1us倍 ous ∗ ws ¦°土层分别是 t1yw !t1zy !t1w| !t1sw !
t1xx !t1ts和 t1ww倍 ~同样是马尾松林分 o前茬为杉木林分k轮作l的 o其 s ∗ us ¦°土层土壤的呼吸强度 !
过氧化氢酶 !多酚氧化酶 !过氧化物酶 !转化酶 !脲酶和磷酸酶活性分别是前茬为马尾松林分k连作l的
t1wx !t1{s !u1xy !t1uz !t1zy !t1ww和 t1vs倍 ous ∗ ws ¦°土层分别是 t1ux !t1ys !t1y{ !t1y{ !t1yx !t1wx和
t1u|倍 ∀s ∗ us ¦°土层 o杉 ) 杉k连作l土壤酚含量是杉 ) 马k轮作l的 t1wx倍 ~us ∗ ws ¦°土层为 t1w{
倍 ∀s ∗ us ¦°土层 o马 ) 马k连作l土壤酚含量是马 ) 杉k轮作l的 t1y{倍 ~us ∗ ws ¦°土层为 t1yy倍 ∀
显著性检验结果表明 o杉木林分 s ∗ us ¦°土壤除脲酶和磷酸酶活性轮作k前茬为马尾松l与连作k前茬
为杉木l的差异水平达显著外 o其余酶活性的差异均达极显著水平 ~us ∗ ws ¦°土壤除过氧化物酶和脲酶
差异不显著外 o其余酶活性差异均达极显著水平 ∀
表 2 土壤微生物数量
Ταβ .2 Σοιλ µιχροβεσ θυαντιτιεσ ktsv#ªpt ¶²¬¯l
前茬树种
ƒ²µ¨ ¶³¨¦¬¨¶
后茬树种
≥∏¥¶·¬·∏·¨
¶³¨¦¬¨¶
土层
¤¼¨ µ
k¦°l
细菌
…¤¦·¨µ¬¤
真菌
ƒ∏±ª¬
放线菌
„¦·¬±²°¼¦¨¶
固氮菌
„½²·²¥¤¦·¨µ
纤维素分解菌 ¦¨¯¯∏¯²¯¼·¬¦
细菌
…¤¦·¨µ¬¤
真菌
ƒ∏±ª¬
放线菌
„¦·¬±²°¼¦¨¶
杉木
Χqλανχεολατα
杉木 s ∗ us vtwv zs1v vy1{ zs1v s1s xw1v v1s
Χqλανχεολατα us ∗ ws tzz{ vv1s vs1z xy1z s1s us1v t1x
马尾松 s ∗ us {{uw zw1| |t1u txv1x u1w ys1x {1t
Πqµασσονιανα us ∗ ws v|ut u{1z ys1t tt|1w s1s t{1x x1s
马尾松
Πqµασσονιανα
杉木 s ∗ us yvw| yz1x txx1x twy1u t1s yu1x ts1y
Χqλανχεολατα us ∗ ws v{zy vy1{ {s1u tus1w s1s u{1| w1z
马尾松 s ∗ us wyus zu1| yw1u {w1{ s1s yt1w w1x
Πqµασσονιανα us ∗ ws uxwy ww1u u|1y yy1v s1s vv1| u1x
土壤微生物群体的数量和种类随植物种类的变化而发生变化k麦克拉伦等 ot|{wl o不同植物种类的
根系分泌物的不同决定了根际微生物的种类的不同k∂¤±¦∏µ¤ ετ αλqot|yxl o定殖于一种植物根际上的微
生物不一定能定殖于另一植物的根际上kŽµ¤¶¬¯. ±¬®²√ ot|x{l o不同植物种类其归还土壤的物质在数量和
类型上的不同造成了土壤微生物区系也不同k≥¤±ª¨µ ετ αλqot||z ~²«¤±¶¶²±ot|{y ~Š∏ªª¨±¥¨µª¨µ ετ αλqo
t||w ¤~t||w ¥l ∀因此 o单一树种其根际上的微生物无论是种类或数量都较少 ∀轮作可视为不同树种同
一空间 !不同时间意义上的混交 o从这一意义上看 o轮作林分土壤微生物数量应较多于连作林分的土壤 o
土壤呼吸强度和土壤酶活性也较强于连作土壤k土壤呼吸强度和酶活性主要来源于土壤微生物的活
动l ∀
单一树种由于土壤微生物种类和数量的相对稀少 o其代谢 !凋落物分解的一些有毒的中间产物易累
积于土壤中 ∀ Ž∏±¦曾发现香草醛在土壤培养过程中一系列的氧吸收峰与微生物对香草醛的转化或降
解的各个步骤有关 o即香草醛转化为香草酸再转化为原儿茶酸 o然后使环裂解 o在这一系列的转化降解
中涉及不同类群微生物的协同进行 o此过程如缺乏某一类微生物 o转化降解将不能顺畅进行而发生中间
ut 林 业 科 学 vz卷
产物的累积kŽ∏±¦ot|ztl ∀地面上植物种类的多样性 o将诱发土壤微生物种类的繁杂性 o从而保证土壤
中物质代谢的顺畅而不发生中间产物的累积 ∀土壤酚是土壤常见的植物代谢累积的有毒物质 o林地土
壤高含量的酚显然对林木生长不利 ∀林地轮作后 o另一树种的介入将导致某些新的土壤微生物种群的
产生 o土壤这些新的微生物种群就可能将前茬植物累积于土壤中的一些有毒物质降解转化 ∀
312 轮栽对土壤化学性质的影响
v1u1t 轮栽对土壤酸度和交换性能的影响 由表 w可知 o轮作林分土壤各土层无论是水 !氯化钾还是
醋酸钠浸提所测定出的酸度均小于连作林分的土壤 ~阳离子交换量 !盐基总量和盐基饱和度轮作林分土
壤各土层则大于连作林分的土壤 ∀
表 3 土壤酶活性
Ταβ .3 Σοιλ ενζψµε αχτιϖιτιεσ
前茬树种
ƒ²µ¨
¶³¨¦¬¨¶
后茬树种
≥∏¥¶·¬·∏·¨
¶³¨¦¬¨¶
土层
¤¼¨ µ
k¦°l
呼吸强度
• ¶¨³¬µ¤·²µ¼
¬±·¨±¶¬·¼
k°ª#ªptl
过氧化
氢酶
≤¤·¤¯¤¶¨
k°#ªptl
多酚氧化
酶 °²¯¼³«2
±¨²¯ ²¬¬§2
¤¶¨k°ª#ªptl
过氧化物
酶 °¨ µ²2
¬¬§¤¶¨
k°ª#ªptl
转化酶
Œ±√¨ µ·¤¶¨
k°#ªptl
脲酶
˜µ¨¤¶¨
k°ª#ªptl
磷酸酶
°«²¶³«¤·¤
2¶¨k°ª#ªptl

°«¨ ±²¯
k°ª#ªptl
杉木
Χqλανχεολατα
杉木 s ∗ us s qtvwx s q|{u s qwuz u qts t{ qu tw qyx v qtu v q{u
Χqλανχεολατα us ∗ ws s qsyuv s qw|y s qvsv t qvu tt q| | qyv t qzy t qxw
马尾松 s ∗ us s qusv{ t q{ts s q|sv u q{w u| qt t{ q|y v q{| u qyv
Πqµασσονιανα us ∗ ws s qs|xt s qzyu s qwty t qzt ty q{ tu qtz u qvy t qsw
马尾松
Πqµασσονιανα
杉木 s ∗ us s quvtu t qyv{ s q{yu u q|{ uy qv tz q{v v qzx u qwu
Χqλανχεολατα us ∗ ws s qtsut s q{zt s qwxu t qvz t{ qw ts qyv u qxw t quz
马尾松 s ∗ us s qtwsy t qssv s qvxv u quv ty qx tv qut v qss w qsy
Πqµασσονιανα us ∗ ws s qszyv s qwzx s quwz t qsu ts qu { qv{ t q{v u qtt
表 4 土壤酸度及交换性能
Ταβ .4 Σοιλ αχιδιτψ ανδ σοιλ εξχηανγε προπερτψ
前茬树种
ƒ²µ¨
¶³¨¦¬¨¶
后茬树种
≥∏¥¶·¬·∏·¨
¶³¨¦¬¨¶
土层
¤¼¨ µ
k¦°l
酸度
„¦¬§¬·¼
‹u ’
³‹
Ž≤¯
³‹
≤‹u2≤’’‘¤
k¦°²¯#®ªptl
阳离子
交换量
≤∞≤
k¦°²¯#®ªptl
盐基总量
…¤¶¨ ¦²±·¨±·
k¦°²¯#®ªptl
盐基饱和度
…¤¶¨ ¶¤·∏µ¤·¬²±
§¨ªµ¨ k¨ h l
杉木
Χqλανχεολατα
杉木 s ∗ us x qw{ w q{z | q|w tu qv| u qwx t| qzz
Χqλανχεολατα us ∗ ws x qtz w qyu ts qsu tu qt| u qtz tz q{s
马尾松 s ∗ us x qyx x qtt | qzv tu qxy u q{v uu qxv
Πqµασσονιανα us ∗ ws x qvv w q|s | q{x tu quz u qwu t| qzu
马尾松
Πqµασσονιανα
杉木 s ∗ us x qzt x qux | qwy tu qv{ u q|u uv qx|
Χqλανχεολατα us ∗ ws x qws x qsu | q|x tu qw| u qxw us qvw
马尾松 s ∗ us x qwy w q|x | qyt tu qsw u qwv us qt{
Πqµασσονιανα us ∗ ws x quw w q{w | qzv tt q|z u quw t{ qzt
用水 !氯化钾和醋酸钠浸提的土壤酸度分别为土壤活性酸 !交换性酸和水解性酸 o后两者统称为潜
性酸 ∀活性酸由土壤溶液中的氢离子所引起 o潜性酸由土壤胶体吸附的氢离子或铝离子所引起 ∀土壤
的酸化过程主要源于土壤的有机酸以及在多雨的自然条件下土壤中的盐基离子向下淋溶导致土壤中的
氢 !铝离子取代土壤胶体上的盐基离子而为土壤所吸附 ∀与连作土壤相比 o轮作土壤由于有相对较高的
生物活性 o土壤生物代谢过程中产生的有机酸不易在土壤中累积以及相对较为旺盛的微生物活动导致
vt 第 x期 张鼎华等 }杉木 !马尾松轮作对林地土壤肥力和林木生长的影响
土壤胶体上吸附有相对较多的盐基离子 o因此轮作土壤的土壤酸度相对较低 o由此也导致了土壤盐基总
量的增加和盐基饱和度的提高 ∀
v1u1u 轮栽对土壤养分含量的影响 从表 x看 o连栽土壤与轮栽土壤的有机质 !全氮 !全磷 !全钾含量
基本相同 ∀但无论是轮栽土壤还是连栽土壤 o不同层次土壤的有机质 !全氮 !全磷 !全钾含量都有不同程
度的下降k与表 t相比l o下降的原因无疑是造林后幼林地的抚育以及幼林地的裸露引起的水土流失造
成的 ∀然而 o从土壤的速效养分看 o轮栽土壤无论是 s ∗ us ¦°土层还是 us ∗ ws ¦°土层 o水解氮 !有效
磷 !有效钾的含量都大大超过连栽土壤 ∀轮栽土壤生物活性强k微生物数量多 !酶活性强以及土壤呼吸
强度大等l是导致土壤可利用养分含量大于连栽土壤的直接原因 ∀我们对轮栽和连栽的土壤养分含量
进行了差异显著性检验 o检验结果表明 o无论是 s ∗ us ¦°还是 us ∗ ws ¦°土层土壤 o全量养分指标差异
不显著 o但各有效养分指标差异均达极显著水平 ∀
313 轮栽对林分生长量的影响
表 y表明 o轮栽林分生长量无论是杉木还是马尾松都超过连栽林分 ∀前茬是马尾松的杉木林分k轮
栽l的胸径 !树高 !冠幅和材积分别是前茬是杉木的杉木林分k连载l的 t1tw !t1s| !t1sx和 t1vx倍 ~前茬
是杉木的马尾松林分k轮栽l的胸径 !树高 !冠幅和材积分别是前茬是马尾松的马尾松林分k连栽l的
t1tw !t1us !t1sv和 t1xu倍 ∀土壤微生物数量增多 !酶活性增强 !酚含量降低 !土壤酸度下降 !盐基总量
增加和土壤有效养分的提高 o无疑将导致轮栽林分胸径 !树高 !材积等生长量大于连栽林分 ∀差异显著
性检验结果表明 o无论是杉木还是马尾松 o除冠幅外 o轮栽与连栽胸径 !树高 !材积差异均达显著水平 ∀
表 5 土壤养分含量
Ταβ .5 Σοιλ νυτριεντ χοντεντσ
前茬树种
ƒ²µ¨
¶³¨¦¬¨¶
后茬树种
≥∏¥¶·¬·∏·¨
¶³¨¦¬¨¶
土层
¤¼¨ µ
k¦°l
有机质
’µª¤±¬¦≤
kª#®ªptl
全氮
ײ·¤¯ ‘
kª#®ªptl
全磷
ײ·¤¯ °
kª#®ªptl
全钾
ײ·¤¯ Ž
kª#®ªptl
水解氮 ‹¼2
§µ²¯¼½¤¥¯¨
‘k°ª#®ªptl
有效磷
„√¤¬¯¤¥¯¨°
k°ª#®ªptl
有效钾
„√¤¬¯¤¥¯¨Ž
k°ª#®ªptl
杉木
Χqλανχεολατα
杉木 s ∗ us uv qtw s q|{u s qyts u quxy {y quv t qwv zu q|{
Χqλανχεολατα us ∗ ws tx qv{ s qxwt s qvuy t qyxz wt q|{ s qyt vw q{z
马尾松 s ∗ us uv qux s q|vv s qysw u qvw| tuw q|u v qtu tuv q|v
Πqµασσονιανα us ∗ ws tx qu| s qx|y s qu{z t qztz yw qy{ t qxw yx q{|
马尾松
Πqµασσονιανα
杉木 s ∗ us uv qzy t qswu s qzut u qutv tt| qv{ u q|{ ttv qvw
Χqλανχεολατα us ∗ ws tx q{t s qxst s qvyx t qzxw zs quv t qvw yx qzz
马尾松 s ∗ us uv qy| s q|yw s qy{u u qvwu {s qts t qzt {x qwu
Πqµασσονιανα us ∗ ws tx q{x s qxut s qvw| t qyz{ wu qyx s qzu wt qy|
表 6 林分生长状况
Ταβ .6 Τηε γροωτη χονδιτιονσ οφφορεστ σηανδσ
前茬树种
ƒ²µ¨ ¶³¨¦¬¨¶
后茬树种
≥∏¥¶·¬·∏·¨ ¶³¨¦¬¨¶
胸径
⁄…‹k¦°l
树高
‹ ¬¨ª«·k°l
冠幅
≤µ²º± º¬§·«k°l
材积
∂²¯∏° k¨°v#«°pul
杉木 杉木 Χqλανχεολατα z qvz { qvt w qsy wz q{{
Χqλανχεολατα 马尾松 Πqµασσονιανα z qt{ y q{u v qx{ wx qw|
马尾松 杉木 Χqλανχεολατα { qwt | qs{ w qu{ yw qww
Πqµασσονιανα 马尾松 Πqµασσονιανα y qvt x qy{ v qwy vs qsx
w 结语
杉木 !马尾松人工林林分实行轮作后ktt ¤生l o与连作林分相比 o土壤微生物数量增加 !酶活性增
强 !土壤酸度降低 !盐基总量增加 !盐基饱和度提高以及土壤的有效养分含量有较大幅度的增加 o并由此
wt 林 业 科 学 vz卷
导致了林分胸径 !树高 !材积等生长量的增加 ∀
轮作林分土壤肥力提高 o林分生长量增加的实质在于 }人工林林分实施轮作后 o由于后茬植物与前
茬植物种类的不同导致土壤微生物种类和数量的增多 o土壤生物活性增强 o并由此而导致土壤酸度降
低 !有毒物质减少 o有效养分增加 ∀
参 考 文 献
麦克拉伦 „ ⁄o彼得森 Š ‹ o斯库金斯 q等k闵九康 o关松荫 o王维敏等译l1 土壤生物化学 1 北京 }农业出版社 ot|{w
沈国舫 1对世界造林技术发展新趋势的几点看法 1世界林业研究 ot|{{ otktl }t ∗ x
沈国舫 1集约育林 ) 世界林业研究的主要课题 1 世界林业研究 ot||t owkvl }t ∗ y
许光辉 o郑洪元 1 土壤微生物分析方法手册 1 北京 }中国农业出版社 ot|{y
张万儒 o许本彤 1 森林土壤定位研究方法 1北京 }中国林业出版社 ot|{y
中国科学院南京土壤研究所 1 土壤理化分析 1 上海 }上海科学技术出版社 ot|{s
∞√¤±¶q²±ª2·¨µ° ³µ²§∏¦·¬√¬·¼ ²©©²µ¨¶·³¯¤±·¤·¬²±2¶·¤·∏¶¬± t||s qŒ˜ƒ• ’ ot|·« º²µ¯§¦²±ªµ¨¶¶³µ²¦¨ §¨¬±ª¶qt||s o⁄¬√¬¶¬²± t o∂²¯ t
Š¨ ¶¶¨¯ ≥ ° i ׺ µ¨∏¨µ¯ q°²·¨±·¬¤¯ ±∏·µ¬·¬²±¤¯ ³µ²¥¯ °¨¶¬± °¤¬±·¨±¤±¦¨ ²© ²¯±ª2·¨µ° ≥²∏·«¨µ± «¨ °¬¶³«¨µ¨ ³¯¤±·¤·¬²± ³µ²§∏¦·¬√¬·¼oŒ˜ƒ• ’ ot|·« º²µ¯§¦²±2
ªµ¨¶¶³µ²¦¨ §¨¬±ª¶t||s o⁄¬√¬¶¬²± t o∂²¯ t
Š∏ªª¨ ±¥¨µª¨µŠ o≤«µ¬¶·¨±¶¨± … × i  ¦¨« • q¤±§∏¶¨ ©¨©¨¦·¶²±·«¨ ¦²°³²¶¬·¬²± ²©²µª¤±¬¦°¤·¨µ¬± ³¤µ·¬¦¯¨¶¬½¨ ¶¨³¤µ¤·¬²± ²©¶²¬¯}Œq¬ª±¬± ¤±§¦¤µ¥²2
«¼§µ¤·¨ ¶¬ª±¤·∏µ¨ q∞∏µ²³¨¤± q²©≥²¬¯ ≥¦¬qot||w ¤owx ow|| ∗ wx{
Š∏ªª¨ ±¥¨µª¨µŠ i  ¦¨« • q≤²°³²¶¬·¬²± ¤±§§¼±¤°¬¦¶²©§¬¶¶²¯√¨ §¦¤µ¥²«¼§µ¤·¨¶¤±§ ¬¯ª±¬±2§¨ªµ¤§¤·¬²± ³µ²§∏¦·¶¬±·º² ¦²±¬©¨µ²∏¶©²µ¨¶·¶q‘q∞q…¤√¤µ¬¤
Š¨ µ°¤±¼q≥²¬¯ …¬²q¤±§…¬²¦«¨ °¬¶·µ¼ot||w ¥ouy ot| ∗ uz
²«¤±¶¶²±  …q׫¨ ¦«¨ °¬¦¤¯ ¦²°³²¶¬·¬²± ²©±¨ §¨¯¨¤±§¯¨ ¤© ¬¯·¨µ©µ²° ≥¦²·¶³¬±¨ o‘²µº¤¼¶³µ∏¦¨ ¤±§ • «¬·¨ ¥¬µ¦«¬± ≥¦¤±§¬±¤√¬¤±©²µ¨¶·¶qƒ²µ¨¶·µ¼ot|{y o
y{ ow| ∗ yt
Ž¬°°¬±¶° q„ ¶·µ¤·¨ª¼©²µµ¨¶¨¤µ¦«²±·«¨ °¤¬±·¨±¤±¦¨ ²© ²¯±ª2·¨µ° ¶¬·¨ ³µ²§∏¦·¬√¬·¼qŒ˜ƒ• ’ ot|·« º²µ¯§¦²±ªµ¨¶¶³µ²¦¨ §¨¬±ª¶t||s ⁄¬√¬¶¬²± t
Žµ¤¶¬¯. ±¬®²√ ‘„ q≥²¬¯ °¬¦µ²²µª¤±¬¶°¶¤±§«¬ª«¨µ³¯¤±·¶q„¦¤§¨ °¼ ²©≥¦¬¨±¦¨¶q˜≥≥• o²¶¦²º ot|x{ k∞±ª¯¬¶«·µ¤±¶¯ ql
Ž∏±¦ƒ q⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²± ²©√¤±¬¯¯¬± ¥¼ ¶²¬¯ °¬¦µ²²µª¤±¬¶°¶qƒ²¯¬¤ ¬¦µ²¥¬²¯²ª¼ k°µ¤ª∏¨l ot|zt oty owt ∗ w|
≥¤±ª¨µo„±§¨µ¶²±   i ¬·¯¨ ⁄q°«¨ ±²¯¬¦¤±§¦¤µ¥²«¼§µ¤·¨ ¶¬ª±¤·∏µ¨¶²©²µª¤±¬¦°¤·¨µ¬± ¶²¬¯¶§¨ √¨ ²¯³¨ §∏±§¨µªµ¤¶¶¤±§©²µ¨¶·³¯¤±·¤·¬²± ©²¯ ²¯º¬±ª
¦«¤±ª¨¶¬± ¤¯±§∏¶¨ q∞∏µ²³¨¤± ²∏µ±¤¯ ²©≥²¬¯ ≥¦¬¨±¦¨ ot||z ow{ ovtt ∗ vtz
∂¤±¦∏µ¤ ∂ i ‹²√¤§¬® „ q¬± °¯ ¤±·¬¦µ²¥¨¶• ¨¯¤·¬²±¶«¬³¶kq¤¦∏µ¤¤±§ ∂ q∂¤±¦∏µ¤ §¨¶l ≤½¨ ¦«q„¦¤§q≥¦¬q°µ¤ª∏¨ ot|yx out ∗ uu
xt 第 x期 张鼎华等 }杉木 !马尾松轮作对林地土壤肥力和林木生长的影响