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Effects of Intensive Management on Soil Microbial Biomass and Functional Diversity in Castanea mollissima Stands

集约经营板栗林土壤微生物量碳与微生物多样性研究


在研究区采集不同栽培历史的板栗林土壤样品,用氯仿熏蒸法和Biolog法分析土壤的微生物量碳和微生物多样性,同时与天然灌木林进行比较。结果表明板栗林集约化栽培5、10、20年后,土壤微生物量碳含量比天然灌木林下降了15.89%、49.16%和55.13%,差异显著。板栗林集约栽培初期,土壤微生物量碳占总有机碳比率与天然灌木林无显著差异;到集约经营10年时,比率明显下降;但集约经营10年后,比率又趋于稳定。灌木林改为集约栽培板栗林后,土壤微生物群落功能多样性呈下降趋势,板栗集约经营5、10和20年后,反映土壤微生物碳源利用能力的AWCD值分别只是灌木林的79.26%、63.20%和68.50%,差异水平显著(P<0.05)。集约栽培板栗林后,反映土壤微生物多样性的Shannon指数和McIntosh指数也显著低于天然灌木林。综合AWCD值和多样性指数可以看出,板栗林集约栽培的头10年里,土壤微生物群落功能多样性下降趋势明显,10年后则变化不大。

castnea mollissima forest is an important economic forest that has been intensively managed in southern China recently. Consequently, soil quality was getting worse and worse with the intensive management. The effects of C. mollissima intensive management on soil biological properties was studied by sampling soil from C. mollissima stands with different history of intensive management in Anji City, Zhejiang Province. Three soil samples from natural shrubbery were collected. The soil microbial biomass carbon under C. mollissima stand with 5,10 and 20 year‘s intensive management were decreased by 15.89%,49.16% and 55.13% respectively, and the differents were significant (P<0.05). There is no significant difference between the proportions of soil microbial biomass carbon to soil total organic carbon under the C. mollissima stand during 5 years intensive management and the natural shrubbery, however, it decreased apparently until 10-year‘s intensive management and then kept constant afterward. Compared with shrubbery, The soil AWCD (average well color density)value under C. mollissima stand decreased by 79.26%, 63.20% and 68.50% respectively after 5, 10 and 20-year‘s intensive management, with significant difference(P<0.05). Indexes of Shannon and McIntosh reflecting soil microorganism diversity were lower in intensive management C. mollissima stands than that in natural shrubbery. Combining AWCD value with diversity indexes, the soil microbial functional diversity of intensive management C. mollissima stand was decreased noticeably during the first-10 year‘s intensive management, but no change observed afterward.


全 文 :第 wv卷 第 v期
u s s z年 v 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wv o‘²1v
¤µqou s s z
集约经营板栗林土壤微生物量碳与微生物多样性研究 3
徐秋芳 姜培坤 邬奇峰 王纪杰 吴家森
k浙江林学院环境科技学院 临安 vttvssl
摘 要 } 在研究区采集不同栽培历史的板栗林土壤样品 o用氯仿熏蒸法和 …¬²¯²ª法分析土壤的微生物量碳和微生
物多样性 o同时与天然灌木林进行比较 ∀结果表明 }板栗林集约化栽培 x !ts !us年后 o土壤微生物量碳含量比天然
灌木林下降了 tx1{| h !w|1ty h和 xx1tv h o差异显著 ∀板栗林集约栽培初期 o土壤微生物量碳占总有机碳比率与天
然灌木林无显著差异 ~到集约经营 ts年时 o比率明显下降 ~但集约经营 ts年后 o比率又趋于稳定 ∀灌木林改为集约
栽培板栗林后 o土壤微生物群落功能多样性呈下降趋势 o板栗集约经营 x !ts和 us年后 o反映土壤微生物碳源利用
能力的 „ • ≤⁄值分别只是灌木林的 z|1uy h !yv1us h和 y{1xs h o差异水平显著k Π s1sxl ∀集约栽培板栗林后 o反
映土壤微生物多样性的 ≥«¤±±²±指数和 ¦Œ±·²¶«指数也显著低于天然灌木林 ∀综合 „ • ≤⁄值和多样性指数可以看
出 o板栗林集约栽培的头 ts年里 o土壤微生物群落功能多样性下降趋势明显 ots年后则变化不大 ∀
关键词 } 板栗 ~集约栽培 ~土壤 ~微生物量碳 ~微生物多样性
中图分类号 }≥txw1v ~≥ztw1u 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszlsv p sstx p sx
收稿日期 }ussy p sv p tx ∀
基金项目 }浙江省自然科学基金kvstuxsl和浙江省高校中青年学科带头人基金 ∀
3 姜培坤为通讯作者 ∀
Εφφεχτσ οφ Ιντενσιϖε Μαναγεµεντ ον Σοιλ Μιχροβιαλ Βιοµασσ ανδ Φυνχτιοναλ ∆ιϖερσιτψιν
Χαστανεα µολλισσιµα Στανδσ
÷∏±¬∏©¤±ª ¬¤±ª°¨ ¬®∏± • ∏±¬©¨ ±ª • ¤±ª¬­¬¨ • ∏¬¤¶¨±
k Σχηοολοφ Ενϖιρονµενταλ Τεχηνολογψo Ζηεϕιανγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Λινπαν vttvssl
Αβστραχτ} χαστνεα µολλισσιµα ©²µ¨¶·¬¶¤± ¬°³²µ·¤±· ¦¨²±²°¬¦©²µ¨¶··«¤·«¤¶¥¨ ±¨ ¬±·¨±¶¬√¨ ¼¯ °¤±¤ª¨§¬± ¶²∏·«¨µ± ≤«¬±¤
µ¨¦¨±·¯¼q≤²±¶¨ ∏´¨±·¯¼o¶²¬¯ ∏´¤¯¬·¼ º¤¶ª¨·¬±ªº²µ¶¨ ¤±§º²µ¶¨ º¬·«·«¨ ¬±·¨±¶¬√¨ °¤±¤ª¨ °¨ ±·q׫¨ ©¨©¨¦·¶²© Χq µολλισσιµα
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¬±·¨±¶¬√¨ °¤±¤ª¨ °¨ ±·o¥∏·±²¦«¤±ª¨ ²¥¶¨µ√¨ §¤©·¨µº¤µ§q
Κεψ ωορδσ} Χαστανεα µολλισσιµα~¬±·¨±¶¬√¨ °¤±¤ª¨ °¨ ±·~¶²¬¯~°¬¦µ²¥¬¤¯ ¥¬²°¤¶¶¦¤µ¥²±~°¬¦µ²²µª¤±¬¶° §¬√¨ µ¶¬·¼
板栗k Χαστανεα µολλισσιµα l是我国最早栽培的经济林树种之一 ∀有较多的学者在土壤条件与板栗产量及
品质关系方面进行了探讨 o研究表明 o土壤酸碱性 !土壤营养元素与板栗产量有密切关系k樊卫国等 ousst ~
孙鲁平 ot||{ ~吴黎明等 ousssl ∀有的学者发现板栗低产除了受品种 !修剪等因素影响以外 o还与土壤物理性
质不良 o养分含量偏低等有关k张长青 ousst ~陆发利等 ot||zl ∀另外还有许多学者通过改善土壤条件提高板
栗产量k陈伟祥等 ousssl o丰富了我国板栗丰产栽培的技术理论 ∀近年来 o随着产业结构调整 o板栗林栽培的
集约化程度越来越高 o集约栽培中常去除林下灌木 !杂草 !翻耕土壤 !施用化肥和除草剂 o造成板栗林水土流
失严重k徐秋芳等 oussul o土壤微生物量碳 !氮含量下降k俞益武等 oussvl ∀针对这些问题 o有学者提出了林
下留养杂草 !种绿肥等观点k范明华等 ot||{ ~陈欣等 ot|||l o但缺乏系统研究 o特别是有关板栗林土壤退化机
理方面的研究实属空白 ∀
以往评价高强度耕作经营条件下的土壤质量演化规律 o常以土壤养分与物理性质作为指标 o但随着土地
不断耕作特别是长期大量施用化肥和除草剂 o理化性质已逐渐失去敏感性k任天志 ousssl o而具有早期预警
作用的生物指标被日益重视 ∀在土壤生物指标中最具潜力的是土壤微生物多样性k孙波等 ot||z ~Ž¨±±¨ §¼ ετ
αλqot||xl ∀土壤微生物多样性是指土壤微生物生命体在遗传 !种类和生态层次上的变化 o它代表了微生物
群落的稳定性 o也可以定义为微生物的丰富度 ∀土壤微生物与地表植物之间存在着相互依存和制约关系 ∀
一方面 o植物的种类和数量制约着土壤微生物群落的生态特征k‹²²³ ετ αλqot||zl ~另一方面 o土壤微生物通
过相互竞争 !协调 !驱动养分循环等作用影响着植物多样性k≤¯ ¤¼ot|||l ∀长期不良施肥将使土壤微生物多样
性受到破坏 o从而丧失微生物的某些功能k章家恩 ot||xl ∀除草剂特别是结合态除草剂可以在土壤中较长时
间残留 o使土壤微生物生物量和多样性减少k徐建明等 ousss ~∞2Š«¤°µ¼ ετ αλqoussul ∀因而土壤微生物多
样性是表征强度耕作土壤质量的理想指标 ∀
本文分析不同栽培历史板栗林土壤微生物量碳和微生物多样性的变化规律 o目的在于揭示板栗林长期
栽培后土壤质量的变化规律 o探明集约化栽培下土壤退化的机理 ∀
t 样地概况
研究区设在浙江省安吉市 ∀该区属北亚热带季风气候ktt|βxwχ ∞ovsβxxχ ‘l o年均气温 tx1v ε o年降水
量 t u{y °° o无霜期 uvs §∀研究区原为灌木林 o不同时间砍去灌木 o种植板栗林 ∀目前 o研究区内集约经营
的板栗林无林下灌木 !杂草 o每年 x月上 !中旬施复合肥 t次k‘Β°u ’xŽu ’ € txΒtxΒtxl o肥料施用量为氮素
k‘lwxs ®ª#«°pu o磷素k°ltxs ®ª#«°pu o钾素kŽluss ®ª#«°pu o撒施于地表后深翻 o翻耕深度为 vs ∗ vx ¦°∀
u 研究方法
ussx年 w月在研究区内选择立地条件一致 o集约经营历史分别为 x !ts和 us年的板栗林样地各 |个 ∀
分别在每个样地中随机多点k共采集 ts个点l采集 s ∗ us ¦°的表层土壤和 us ∗ ws ¦°的表下层土壤样本 ∀
同时选择 v个有代表性的灌木林样地作为对照 o并也分别在每个样地中随机多点k共采集 ts个点l采集 s ∗
us ¦°的表层土壤和 us ∗ ws ¦°的表下层土壤样本 ∀样品采集后 o带回室内过 u °°钢筛并分成 u份 ot份鲜
样供土壤微生物量碳和微生物多样性测定使用 o另 t份风干处理后用于土壤总有机碳 !水解氮 !有效磷和速
效钾含量测定 ∀
分析方法如下 }土壤微生物量碳采用氯仿熏蒸法k∂¤±¦¨ ετ αλqot|{zl o对照土壤和熏蒸后土壤分别用 s1x
°²¯#pt的 Žu≥’w 溶液浸提 o滤液用 ג≤2∂ ≤°‹有机碳分析仪测定 ∀微生物多样性采用 …¬²¯²ª法测定kŠ¤µ¯¤±§
ετ αλqot||tl ∀称相当于 ts ª干土重的鲜新土 o在超净工作台中将土壤加入存有 tss °无菌蒸馏水的三角
瓶中 o加盖振荡 vs °¬±k转速为 uxsµ#°¬±ptl o静止澄清后 o取 ts °上清液加入 |s °的无菌蒸馏水中 ~重复
以上过程使溶液的最终浓度为 tspvª#°pt ∀将含有土壤微生物的溶液接种至 …¬²¯²ª生态盘中 o放入 ux ε 培
养箱中培养 z §o每隔 uw «在 x|x ±°处用 ∂ „ „÷ 自动读盘机进行自动读数k¬¦µ²¯²ª • ¨v1x软件lk杨永华
等 ousss ~Š¤µ¯¤±§ ετ αλqot||tl ∀土壤总有机碳采用重铬酸钾外加热法测定 o水解氮采用碱解法测定 ~有效
磷采用盐酸 p氟化铵浸提 o钼锑抗比色法测定 ~速效钾采用乙酸铵浸提 o火焰光度法测定k中国土壤学会 o
t|||l ∀土壤基本理化性质见表 t ∀
土壤微生物群落 …¬²¯²ª代谢的表达 }…¬²¯²ª生态盘微平板中 vt种单一碳源反应程度k即土壤微生物利用
碳源的能力l采用每孔的平均吸光值k„ • ≤⁄l来描述 o其计算式为
„ • ≤⁄值 € ≈ Ε k Χ p Ρl Πvt o
式中 Χ为所测 vt个反应孔的吸光值 oΡ是对照孔的吸光值 ∀≥«¤±±²±多样性指数为
Η € p Ε Πι ±¯Πι o
式中 Πι为每孔的相对吸光值k Χp Ρl与所有 vt孔的吸光值总和之比 o¦Œ±·²¶«指数为
Υ € k Ε νιul νι € Χ p Ρ ∀
yt 林 业 科 学 wv卷
表 1 不同集约栽培历史板栗林土壤基本理化性质(0 ∗ 20 χµ 土层) ≠
Ταβ .1 Βασιχ χηεµιχαλ προπερτιεσ οφ σοιλσ υνδερ ιντενσιϖε µαναγεµεντ(0 ∗ 20 χµ σοιλλαψερ)
集约经营历史
׬°¨ ²©¬±·¨±¶¬√¨
°¤±¤ª¨ ° ±¨·Π¤
有机碳
’µª¤±¬¦≤Π
kª#®ªptl
全氮
ײ·¤¯ ‘Π
kª#®ªptl
水解氮
‹¼§µ²¯¼¶¤¥¯¨‘Π
k°ª#®ªptl
有效磷
„√¤¬¯¤¥¯¨°Π
k°ª#®ªptl
速效钾
„√¤¬¯¤¥¯¨ŽΠ
k°ª#®ªptl
³‹值
³‹ √¤¯∏¨
s t|1tx t1v{ zx1vy v1zx {|1xx x1sv
x ty1zw t1w| tsx1vw z1{z ttu1|| w1|x
ts tu1tz t1xt {|1zy tv1wx tvu1vx w1{v
us tt1|{ t1xy |s1{{ tt1zv tvs1y{ w1|s
≠表中数据均为平均值 ∀下同 ∀ ׫¨ §¤·¨¶¬±·«¨ ·¤¥¯¨¤µ¨ ·«¨ °¨ ¤± √¤¯∏¨¶q׫¨ ¶¤°¨ ¥¨ ²¯º q
数据分析采用 ⁄°≥统计软件k唐启义等 ot||zl ∀
v 结果分析
311 不同栽培历史板栗林土壤微生物量碳含量分析
土壤微生物量碳含量是反映土壤质量变化的理想指标 ∀表 u为集约经营 sk灌木做对照l !x !ts和 us年
板栗林土壤微生物量碳的变化规律 o随着栽培历史增加 o表层土壤微生物量碳总体呈下降趋势 o与灌木林相
比 o经营 x年的土壤平均下降 tx1{| h o经营 ts 年的土壤平均下降 w|1ty h o经营 us 年的土壤平均下降
xx1vt h o下降幅度最大发生在 x ) ts年间 o并均具有显著性差异 ∀说明集约经营导致表层土壤微生物活性
减弱 o微生物量碳含量下降 o这说明了随着板栗林集约栽培历史延长 o土壤生物学活性有明显下降的趋势 ∀
表 2 不同集约栽培历史板栗林土壤微生物量碳变化 ≠
Ταβ .2 Χηανγε οφ σοιλ µιχροβιαλ βιοµ ασσ χαρβον ιν ϖαριουσιν τενσιϖε
µαναγεµεντ περιοδσ °ª#®ªpt
集约经营历史
׬°¨ ²©¬±·¨±¶¬√¨
°¤±¤ª¨ ° ±¨·Π¤
土层 ≥²¬¯ ¤¯¼¨ µΠ¦°
s ∗ us us ∗ ws ¦°
微生物量碳Π总有机碳
°µ²³²µ·¬²± ²©¶²¬¯ °¬¦µ²¥¬¤¯ ¥¬²°¤¶¶
¦¤µ¥²±·²·²·¤¯¯²µª±¬¦¦¤µ¥²±
s wsu1t ¤ tzt1u ¥ u1ts ¤
x vv{1u ¥ us{1{ ¤ u1su ¤
ts usw1w ¦ tts1s ¦ t1y{ ¥
us tz|1z § tuw1{ ¦ t1xs ¥
≠同列中不同英文字母表示差异达显著水平k Π  s1sxl ∀下同 ∀׫¨ §¨¦¬°¤·¨
¦¤³¬·¤¯ ¯¨ ·¨µ¶¬±·«¨ ¶¤°¨¦²¯∏°±¬±§¬¦¤·¨¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±¦¨ ¤·Π s1sx q׫¨ ¶¤°¨ ¥¨ ²¯º q
表层土壤的微生物量碳均高于表下
层 o其中灌木林土壤的差异最大 o其次为经
营 x年的土壤 ∀随着集约经营历史增加 ou
层的差异逐渐缩小 o说明天然林改为人工
林后 o表层丰富的有机质被翻入下层 o提高
了下层土壤的有机质含量 o促进了该层土
壤微生物的活动 ∀经营 x年的表下层土壤
微生物量碳高于灌木林表下层土壤 o但随
着集约经营的持续进行 o大量化肥施入土
壤 o加上土壤总有机质不断被矿化 o表下层土壤的微生物量碳逐渐下降 ∀
从表 u可见 o板栗林集约经营初期kx年l o土壤微生物量碳占总有机碳比率与灌木林无显著性差异 o集
约经营 ts年时 o比率显著下降 ots年后又趋于稳定 ∀微生物量碳占总有机碳比率比微生物量碳含量更能体
现土壤生物学肥力特性 ∀集约经营初期 o研究区集约经营强度不大 o比率没有明显下降 o但随着施肥时间延
长 o比率明显下降 ots年后比率趋于稳定 o启示着集约经营 ts年后板栗林土壤退化趋于稳定 ∀
312 不同栽培历史板栗林土壤微生物群落功能多样性比较分析
v1u1t 不同栽培历史板栗林土壤微生物群落代谢k„ • ≤⁄l分析 …¬²¯²ª盘中每孔的平均吸光值k„ • ≤⁄l是
反映土壤微生物群落功能多样性的一个重要指标k杨永华等 ousssl ∀从理论上分析 o土壤微生物个体数量
多且种群丰富 o„ • ≤⁄值可达到较大值 ~若土壤微生物个体数量少而种群丰富 o则开始时 „ • ≤⁄值较小 o但
随着培养时间延长 o微盘中丰富的碳源使微生物不断繁殖 o所以 „ • ≤⁄值逐渐增加 ~若种群丰富度差k即种
类少l o而某些种类的微生物数量多 o则培养开始时 „ • ≤⁄值增加较快 o但较早达到最大恒定值 o因为当能被
利用的碳源消耗尽后 o„ • ≤⁄值不再增加 ∀因此 o土壤不同的群落结构会产生不同的碳源利用模式k图 tl ∀
从图 t可以看到 o耕作栽培 x年的板栗林土壤 o培养前期微生物活性较强 o„ • ≤⁄值上升快且值大 o直到 |y «
还高于未耕作的灌木林土壤 o但 |y «以后开始低于灌木林 o说明耕作栽培 x年的板栗林土壤中某些种类的
微生物数量多 o但是种群丰富度比灌木林差 o而未耕作的灌木林土壤微生物活性较弱 o但微生物种类却很多 o
所以后期 „ • ≤⁄值迅速上升 otus «后灌木林土壤 „ • ≤⁄一直高于所有耕作栽培的板栗林 ∀t|u «时 o„ • ≤⁄
值基本稳定 o此时灌木林土壤 !集约经营 x !ts和 us年土壤的 „ • ≤⁄平均值分别为 t1wxt !t1txs !s1|tz和
s1||w o并有显著性差异 o多重比较结果得出 o灌木林与板栗集约栽培 x !ts !us年之间 o集约栽培 x年与集约栽
培 ts和 us年之间 o土壤的 „ • ≤⁄值差异达显著水平k Π s1sxl ~而集约栽培 ts和 us年间无显著性差异 ∀
zt 第 v期 徐秋芳等 }集约经营板栗林土壤微生物量碳与微生物多样性研究
总的来说 o板栗的集约栽培使土壤微生物生态功能多样性下降 o栽培的头 ts年内下降幅度较大 o栽培 ts年
至 us年下降幅度明显变小 ∀
土壤微生物利用碳源的主成分分析k以 tus «的吸光值为依据l表明 }总体上 o不同经营历史板栗林的碳
源利用模式分成 v个组 o即 s年组 !x年组及 ts年和 us年组k图 ul o且 v组之间差异明显 ∀灌木林土壤的第 t
主成分值为 x ∗ ts o经营 x年的板栗林为 s ∗ x o而经营 ts和 us年的板栗林土壤则为 p x ∗ s o有 v个经营 x年
的样地落在第 v组 ∀经营 ts和 us年的林地的第 t和第 u主成分都没有明显差别 ∀以上分析结果说明 o天然
灌木林改种板栗后 o土壤微生物利用碳源的模式发生明显改变 o且随着经营时间的增加而变化 o板栗林集约
经营 ts年后 o土壤微生物区系趋于稳定 o这与板栗集约栽培过程中 „ • ≤⁄值的变化相吻合 o也与板栗集约栽
培过程中微生物量碳占总有机碳比率的变化一致 ∀
图 t 不同栽培历史板栗林土壤微生物培养过程中
吸光值k„ • ≤⁄l的变化
ƒ¬ªqt „ • ≤⁄¦«¤±ª¨¶§∏µ¬±ª¬±¦∏¥¤·¬²± ²©¶²¬¯ °¬¦µ²¥¬¤¯
¦²°°∏±¬·¼ º¬·«¬±·¨±¶¬√¨ °¤±¤ª¨ °¨ ±·«¬¶·²µ¼
图 u 土壤微生物碳源利用率的主成分分析
ƒ¬ªqu °µ¬±¦¬³¯¨¦²°³²±¨ ±·¤±¤¯¼¶¬¶²©¦¤µ¥²± ¶²∏µ¦¨¶
¥¼ ¶²¬¯ °¬¦µ²²µª¤±¬¶°
v1u1u 不同栽培历史板栗林土壤微生物多样性指数比较分析 以 tus «吸光值为依据的 ≥«¤±±²± 和
¦Œ±·²¶«指数见表 v ∀≥«¤±±²±指数反映了群落中物种的变化度或差异度 o受样本总数 !拟种数和均匀度的影
响 o一般来说 o物种数多且分布较均匀的群落 ≥«¤±±²±指数较高 o当物种的数量或均匀度下降时 ≥«¤±±²±指数
也下降 ∀ …¬²¯²ª生态盘中能被利用的碳源k即拟物种数l越多且利用强度越大 o则 ≥«¤±±²± 指数也越大 ∀
¦Œ±·²¶«是基于群落物种多维空间上的 ∞∏¦¯¬§¬¤±距离的多样性指数 o物种数k能利用的碳源数l越多且某些
物种优势明显k即碳源利用强度大l群落的 ¦Œ±·²¶«值大 ∀因此 ¦Œ±·²¶«既能反映碳源利用种类数上的差
别 o也能区分利用程度上的不同 o若碳源利用种类数相同 o则利用程度越大的 ¦Œ±·²¶«指数也越大 ∀从表 v
可知 o灌木林土壤的 ≥«¤±±²±和 ¦Œ±·²¶«指数均显著高于板栗林土壤 o而同栽培历史板栗林土壤间没有显著
性差异 ∀综合表 v中的 ≥«¤±±²±和 ¦Œ±·²¶«指数可知 o板栗林集约栽培后 o土壤微生物种群丰富度小且碳源
利用能力减弱 ∀ts年前随着经营时间的延长土壤微生物的多样性呈下降趋势 ots年以后略微增加 o但没有
表 3 不同栽培历史土壤微生物多样性指数
Ταβ .3 Φυνχτιοναλ διϖερσιτψ οφ σοιλ µιχροβιαλ χοµ µ υνιτψ
ιν ϖαριουσιντενσιϖε µαναγεµεντ περιοδσ
集约经营历史
׬°¨ ²©¬±·¨±¶¬√¨
°¤±¤ª¨ ° ±¨·Π¤
≥«¤±±²±指数
≥«¤±±²±¬±§¨¬
¦Œ±·²¶«指数
¦Œ±·²¶«¬±§¨¬
s
x
ts
us
y1z{x u ¤
w1uts x ¥
v1|zz { ¥
w1sx| | ¥
z1wxs x ¤
x1|vs { ¥
w1xyw v ¥
w1{tx t ¥
达到显著差异 o可以推测 ts年之后土壤微生物区
系已经形成板栗林特殊经营模式下的稳定结构 o
并且某些优势群落活性较强 k经营 us 年的
¦Œ±·²¶«指数为 w1{tx t o大于经营 ts年的土壤
w1xyw vl ∀
v 结论与讨论
板栗林集约经营后土壤活性有机碳含量显著
下降 o并随着集约经营历史延长 o含量进一步下降 ∀与灌木林相比 o集约经营 x !ts和 us年后表层土壤微生
物量碳含量平均下降了 tx1{| h !w|1ty h和 xx1vt h o并均具有显著性差异 ~板栗林集约经营初期kx年l o土
壤微生物量碳占总有机碳比率与灌木林无显著性差异 o到集约经营 ts年后 o比率显著下降 ots年后比率又
{t 林 业 科 学 wv卷
趋于稳定 ∀
板栗林集约经营后 o反映土壤微生物群落功能多样性的 „ • ≤⁄值明显下降 o测定 t|u «时 o„ • ≤⁄值基
本稳定 o此时 o集约经营 x !ts 和 us 年后板栗林土壤的 „ • ≤⁄值分别是灌木林的 z|1uy h !yv1us h 和
y{1xs h o说明随着集约栽培年龄的增加 o土壤微生物利用碳源的能力总体呈下降趋势 ∀而土壤微生物利用
碳源的模式则经营 ts年后变化不大 ∀从灌木林与集约栽培板栗林的 ≥«¤±±²±和 ¦Œ±·²¶«指数比较可知 o板
栗林集约栽培后 o土壤微生物不仅种群丰富度差 o而且碳源利用能力减弱 o但经营 ts年后趋于稳定 ∀总之 o
随着板栗林集约栽培时间延长 o土壤质量明显下降 o但到 ts年后趋于稳定 ∀
俞益武等kussvl研究发现 o天然林改为集约经营板栗林后 o土壤微生物量碳有明显下降趋势 ∀本文也有
类似结果 ∀有关天然林改为商品林后 o特别是商品林集约经营后 o土壤微生物量碳和微生物多样性演变的研
究有不少报道k÷∏ ετ αλqoussv ~ussx ~俞益武等 oussvl ∀商品林土壤常有翻耕 !去除林下杂草及施用化肥的
习惯 o不断翻耕造成土壤有机碳矿化加剧 o土壤碳库容量减少 o从而使土壤微生物量碳也相应减少 o特别是施
用化肥 o进一步加剧了有机碳矿化 o使土壤微生物量碳锐减k沈宏等 ousss ~¬¤±ª ετ αλqot||vl o去除林下杂
草 o减少了地表植被多样性 o而地表植物多样性与土壤微生物多样性有着协同作用k‹ ¬¨§¨± ετ αλqot||{l o长
期去除杂草 o单一模式的耕作与施用化肥 o必然使商品林土壤微生物多样性下降 ∀
为了使商品林土壤质量可持续保持 o在林下引种绿肥 o少用化肥 o多用有机肥等都是必须提倡的经营措施 ∀
参 考 文 献
陈 欣 o王 新 o唐建军 o等 qt||| q新垦红壤坡地杂草多样性保护途径及土壤保持效应 q杂草科学 okwl }x p {
陈伟祥 o胡伯智 o吴黎明 o等 qusss q不同立地条件和施肥对板栗生长的影响 q经济林研究 ot{kvl }tz p us
樊卫国 o姬武兴 o唐成万 o等 qusst q台江红油大板栗产量与栗园土壤养分研究 q山地农业生物学报 ouskvl }t{y p t|s
范明华 o李相玺 o姚毅臣 qt||{ q花岗岩侵蚀区幼龄果树与绿肥优化配置模式研究 q南昌农学专报 otzkvl }ut p uz
陆发利 o申学勤 o阎德会 o等 qt||z q板栗低产园成因及增产途径 q果树科学 otwkul }tv| p tws
沈 宏 o曹志洪 o徐志红 qusss 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 ovzkul }tyy p tzv
任天志 qusss q持续农业中的土壤生物指标研究 q中国农业科学 ovvktl }y{ p zx
孙鲁平 qt||{ q燕山板栗品质与土壤特性的相关研究 q土壤通报 ou|kyl }uyz p uy|
孙 波 o赵其国 o张桃林 o等 qt||z q土壤质量与持续环境 ¶ q土壤质量评价的生物学指标 q土壤 ou|kxl }uux p uvw
唐启义 o冯明光 qt||z q实用统计分析及其计算机处理平台 q北京 }中国农业出版社 otx p zs
吴黎明 o陈伟祥 o胡伯智 o等 qusss q板栗生长与土壤养分相关的研究 q浙江林业科技 ouskxl }ux p u|
徐建明 o黄昌勇 o安 曼 o等 qusss q磺酰脲类除草剂对土壤质量生物学指标的影响 q中国环境科学学报 ouskyl }w|t p w|w
徐秋芳 o俞益武 o姜培坤 qussu q商品林地土壤养分贫瘠化评价 q水土保持学报 otykul }|| p tsu
俞益武 o徐秋芳 qussv q天然林变为经济林后土壤微生物量碳氮的变化 q水土保持学报 otzkxl }tts p ttv
杨永华 o姚 健 o华晓梅 qusss q农药污染对土壤微生物群落功能多样性的影响 q微生物学杂志 ouskvl }uv p wz
张长青 qusst q南京老山地区板栗低产原因及增产措施初探 q南京农专学报 otzktl }uu p uw
中国土壤学会 qt||| q土壤农业化学分析方法 q北京 }中国农业科技出版社 otwy p uuy
章家恩 qt||x q论土壤微生物的多样性保护 q土壤 ouz kwl }ty| p tzu
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k责任编辑 于静娴l
|t 第 v期 徐秋芳等 }集约经营板栗林土壤微生物量碳与微生物多样性研究