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The Succession of Various Types of Phosphorus, Phosphatase Activity, and the Relationship with the Tree Growth in Larch Plantations

落叶松人工林土壤磷形态、磷酸酶活性演变与林木生长关系的研究


采用对比分析方法,揭示了不同发育阶段落叶松人工林根际与非根际土壤磷形态和磷酸酶活性的演变规律,阐释了土壤磷形态、磷酸酶活性与林龄的关系,建立了土壤磷形态、有机质、速效钾、水解氮与林木生长量关系的逐步回归模型。结果表明:落叶松人工林不同发育阶段根际土壤磷形态、磷酸酶活性变化存在着明显的规律,有效磷含量、O-P含量、全磷含量、有机磷含量、酸性磷酸酶活性随林龄的增加而下降,无机磷总量、Ca-P含量、Fe-P含量随林龄的增加而增加。非根际土壤Ca-P含量随林龄的增加而显著增加,酸性磷酸酶活性随林龄增加而明显下降。各年龄阶段间除非根际土壤酸性、中性磷酸酶活性和Al-P含量的差异没有达到显著水平外,根际与非根际土壤其它成分的差异均达到极显著和显著水平。中龄林土壤Fe-P含量、近熟林土壤有效磷含量、Fe-P含量和酸性磷酸酶活性、成熟林土壤有效磷、Ca-P含量和酸性磷酸酶活性出现非根际土壤大于根际土壤,其它成分均为根际土壤大于非根际土壤。不同发育阶段影响林木生长量的主要土壤磷形态是全磷、有机磷、有效磷、无机磷总量、Ca-P和Fe-P。

By the method of comparison and analysis, the succession pattern of phosphorus and phosphatase activity in rhizosphere and non|rhizosphere soil in larch (Larix olgensis) plantations was revealed. The relationship between phosphorus forms, phosphatase activity, and stand age was explained. Stepwise regression models among phosphorus forms, organic matter, rapidly available K, hydrolyzable N and tree growth were established. The results showed: when stand age increased, the content of available phosphorus, O-P, total P, organic P, acid phosphatase activity in rhizosphere soil decreased significantly,the content of inorganic P, Ca-P and Fe-P in rhizosphere soil increased significantly. The content of Ca-P and the acid phosphatase activity in non-rhizosphere soil increased and decreased respectively with stand growing.Except for acid phosphatase activity, neutral phosphatase activity, and the content of Al-P in non-rhizosphere soil, the difference of other components in rhizosphere and non-rhizosphere soil reached greatly significant level and significant level between different development stages. The content of Fe-P in half-mature stand, available P, Fe-P, and acid phosphatase activity in near mature stand, available P, Ca-P, and acid phosphatase activity in mature stand in non|rhizosphere soil was more than that in rhizosphere soil, the contents of other components in rhizosphere soil were more than those in non|rhizosphere soil. Main types of phosphorus which affecting tree increment in different stages were total P, organic P, available P, total inorganic P, Ca-P and Fe-P.


全 文 :第 ws卷 第 v期
u s s w年 x 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1ws o‘²1v
¤¼ou s s w
落叶松人工林土壤磷形态 !磷酸酶活性
演变与林木生长关系的研究
陈立新
k东北林业大学森林资源与环境学院 哈尔滨 txsswsl
杨承栋
k中国林业科学研究院林业研究所 北京 tsss|tl
摘 要 } 采用对比分析方法 o揭示了不同发育阶段落叶松人工林根际与非根际土壤磷形态和磷酸酶活性的演变
规律 o阐释了土壤磷形态 !磷酸酶活性与林龄的关系 o建立了土壤磷形态 !有机质 !速效钾 !水解氮与林木生长量关
系的逐步回归模型 ∀结果表明 }落叶松人工林不同发育阶段根际土壤磷形态 !磷酸酶活性变化存在着明显的规律 o
有效磷含量 !’ p °含量 !全磷含量 !有机磷含量 !酸性磷酸酶活性随林龄的增加而下降 o无机磷总量 !≤¤p °含量 !ƒ¨
p °含量随林龄的增加而增加 ∀非根际土壤 ≤¤p °含量随林龄的增加而显著增加 o酸性磷酸酶活性随林龄增加而
明显下降 ∀各年龄阶段间除非根际土壤酸性 !中性磷酸酶活性和 „¯ p °含量的差异没有达到显著水平外 o根际与
非根际土壤其它成分的差异均达到极显著和显著水平 ∀中龄林土壤 ƒ¨p °含量 !近熟林土壤有效磷含量 !ƒ¨p °含
量和酸性磷酸酶活性 !成熟林土壤有效磷 !≤¤p °含量和酸性磷酸酶活性出现非根际土壤大于根际土壤 o其它成分
均为根际土壤大于非根际土壤 ∀不同发育阶段影响林木生长量的主要土壤磷形态是全磷 !有机磷 !有效磷 !无机磷
总量 !≤¤p °和 ƒ¨p °∀
关键词 } 落叶松人工林 o根际土壤 o磷酸酶活性 o磷有效性 o林木生长量
中图分类号 }≥zt{1xt 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusswlsv p sstu p sz
收稿日期 }ussv p su p tu ∀
基金项目 }国家自然科学基金项目kvsuztszsl !博士论文的部分研究内容 ∀
Τηε Συχχεσσιον οφ ς αριουσ Τψπεσ οφ ΠηοσπηορυσoΠηοσπηατασε Αχτιϖιτψo
ανδ τηε Ρελατιονσηιπ ωιτη τηε Τρεε Γροωτη ιν Λαρχη Πλαντατιονσ
≤«¨ ± ¬¬¬±
k Φαχυλτψοφ Φορεστ Ρεσουρχεσ ανδ Ενϖιρονµεντo Νορτηεαστ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Ηαρβινtxsswsl
≠¤±ª≤«¨ ±ª§²±ª
k Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Φορεστρψo ΧΑΦ Βειϕινγtsss|tl
Αβστραχτ} …¼ ·«¨ °¨ ·«²§ ²© ¦²°³¤µ¬¶²± ¤±§ ¤±¤¯¼¶¬¶o·«¨ ¶∏¦¦¨¶¶¬²± ³¤·¨µ± ²© ³«²¶³«²µ∏¶¤±§ ³«²¶³«¤·¤¶¨ ¤¦·¬√¬·¼ ¬±
µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¤±§±²±2µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯¬± ¤¯µ¦«k Λαριξ ολγενσισl ³¯¤±·¤·¬²±¶º¤¶µ¨√¨ ¤¯ §¨q ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³ ¥¨·º¨ ±¨ ³«²¶³«²µ∏¶
©²µ°¶o³«²¶³«¤·¤¶¨ ¤¦·¬√¬·¼o¤±§¶·¤±§¤ª¨ º¤¶ ¬¨³¯¤¬±¨ §q≥·¨³º¬¶¨ µ¨ªµ¨¶¶¬²± °²§¨ ¶¯¤°²±ª³«²¶³«²µ∏¶©²µ°¶o²µª¤±¬¦°¤·¨µo
µ¤³¬§¯¼ ¤√¤¬¯¤¥¯¨Žo«¼§µ²¯¼½¤¥¯¨‘¤±§·µ¨¨ªµ²º·«º¨ µ¨ ¶¨·¤¥¯¬¶«¨§q׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º¨ §}º«¨ ±¶·¤±§¤ª¨ ¬±¦µ¨¤¶¨§o·«¨ ¦²±·¨±·
²©¤√¤¬¯¤¥¯¨³«²¶³«²µ∏¶o ’ p °o·²·¤¯ °o²µª¤±¬¦°o¤¦¬§³«²¶³«¤·¤¶¨ ¤¦·¬√¬·¼ ¬± µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯ §¨¦µ¨¤¶¨§¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼o·«¨
¦²±·¨±·²©¬±²µª¤±¬¦°o ≤¤p ° ¤±§ ƒ¨p ° ¬± µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯ ¬±¦µ¨¤¶¨§¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼q ׫¨ ¦²±·¨±·²© ≤¤p ° ¤±§·«¨ ¤¦¬§
³«²¶³«¤·¤¶¨ ¤¦·¬√¬·¼¬± ±²±2µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯¬±¦µ¨¤¶¨§¤±§§¨¦µ¨¤¶¨§µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ º¬·«¶·¤±§ªµ²º¬±ªq∞¬¦¨³·©²µ¤¦¬§³«²¶³«¤·¤¶¨
¤¦·¬√¬·¼o±¨ ∏·µ¤¯ ³«²¶³«¤·¤¶¨ ¤¦·¬√¬·¼o¤±§·«¨ ¦²±·¨±·²© „¯ p ° ¬± ±²±2µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯o·«¨ §¬©©¨µ¨±¦¨ ²©²·«¨µ¦²°³²±¨ ±·¶¬±
µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¤±§±²±2µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯µ¨¤¦«¨§ªµ¨¤·¯¼ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯ √¨¨ ¯¤±§¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯ √¨¨ ¯ ¥¨·º¨ ±¨ §¬©©¨µ¨±·§¨√¨ ²¯³°¨ ±·¶·¤ª¨¶q
׫¨ ¦²±·¨±·²©ƒ¨p °¬± «¤¯©2°¤·∏µ¨ ¶·¤±§o¤√¤¬¯¤¥¯¨°oƒ¨p °o¤±§¤¦¬§³«²¶³«¤·¤¶¨ ¤¦·¬√¬·¼¬± ±¨ ¤µ°¤·∏µ¨ ¶·¤±§o¤√¤¬¯¤¥¯¨
°o≤¤p °o¤±§¤¦¬§³«²¶³«¤·¤¶¨ ¤¦·¬√¬·¼¬± °¤·∏µ¨ ¶·¤±§¬± ±²±2µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯ º¤¶°²µ¨ ·«¤±·«¤·¬± µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯o·«¨
¦²±·¨±·¶²©²·«¨µ¦²°³²±¨ ±·¶¬±µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯ º¨ µ¨ °²µ¨ ·«¤±·«²¶¨ ¬± ±²±2µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯q ¤¬±·¼³¨¶²©³«²¶³«²µ∏¶º«¬¦«
¤©©¨¦·¬±ª·µ¨¨¬±¦µ¨°¨ ±·¬± §¬©©¨µ¨±·¶·¤ª¨¶º¨ µ¨ ·²·¤¯ °o²µª¤±¬¦°o¤√¤¬¯¤¥¯¨°o·²·¤¯ ¬±²µª¤±¬¦°o≤¤p ° ¤±§ƒ¨p °q
Κεψ ωορδσ} ¤µ¦«³¯¤±·¤·¬²±¶o•«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯o°«²¶³«¤·¤¶¨ ¤¦·¬√¬·¼o°«²¶³«²µ∏¶¤√¤¬¯¤¥¬¯¬·¼o×µ¨¨ªµ²º·«
长白落叶松kΛαριξ ολγενσισl素有/北方杉木0的美称 o是我国东北地区最主要的造林树种 o也是北方针叶
树种中最为速生丰产的树种之一 ∀然而 o众多的研究结果表明 }落叶松人工林林地土壤质量存在着不同程度
的下降趋势k浅田 夫 ot|{t ~王秀石 ot|{u ~张慧亮等 ot|{z ~刘世荣等 ot||v ~阎德仁等 ot||z ~潘建平等 ot||z ~
陈立新等 ot||{¤l o尤其是进入近熟林以后 o林地缺磷现象明显 o成为林木生长的限制因子k高雅贤 ot|{v ~陈
立新等 ot||{¥l o这一问题已引起了学术界的普遍关注 ∀为了揭示落叶松人工林土壤质量的演变机理 o寻找
影响林木树高 !胸径生长量的主要磷形态 o本文对处于相似立地条件下不同发育阶段的落叶松人工林根际与
非根际土壤磷形态 !土壤磷酸酶活性的演变规律进行了研究 o揭示了影响林木生长的主要土壤磷形态 ∀
t 材料与方法
111 试验地概况
试验地位于吉林省长春市九台土们岭铁路林场 o北纬 wwβsyχ o东经 tuyβsuχ ∀本区是长白山向西部松辽平
原过渡的丘陵地带 o最高山峰马虎头山海拔为 xwu °∀属大陆性季风气候 o最高气温为 wu ε o最低气温为 p
vy ε o年平均气温为 x ε o年降水量 uss ∗ {w| °° o无霜期约为 tvs ∗ tws §∀原始植被为红松k Πινυσ κοραιενσισl
阔叶混交林 o经过人为活动形成了天然蒙古栎k Θυερχυσ µονγολιχαl次生林和各种人工林植被 ∀地带性土壤为
暗棕壤 o微酸性 ∀
112 样地设置和土壤样品的采集
在相似立地条件的落叶松人工幼龄林 !中龄林 !近熟林 !成熟林各选择 v块固定标准地 o对标准地内的林
木进行每木检尺 o每块标准地选择一株优势木作为解析木 o求得优势木胸径 !树高定期平均生长量和连年生
长量 ∀同时在每块标准地内选择标准木 v株 o并在每一株标准木的周围按不同方位设置 x个采样点 o挖出表
层细根 o采用抖落法收集根际土壤混合样品 ∀在各标准地内 o沿 ≥形曲线进行布点 o采集 s ∗ us !us ∗ ws !ws ∗
ys¦°的非根际土壤 o带回室内进行分析 ∀
113 土壤样品的分析
土壤全磷用硫酸 p高氯酸酸溶 o钼锑抗比色法测定 ∀土壤无机 °用张守敬和 ¤¦®¶²±提出的分级方法测
定k中国土壤学会农业化学专业委员会 ot|{vl ~有机 °用灼烧 p s1u °°²¯#pt ‹u≥’w 浸提法测定 ~有效 °用
s1sv °°²¯#pt‘‹wƒ p s1sux °°²¯#pt ‹≤Œ浸提 o然后用钼锑抗比色法测定k中国土壤学会农业化学专业委员
会 ot|{vl ~酸性 !中性磷酸酶采用 ‹²©©°¤±±法测定k关松荫等 ot|{y ~郑洪元 ot|{ul ∀
u 结果与分析
211 不同发育阶段落叶松人工林土壤磷形态有效性的演变
u1t1t 土壤全磷含量的演变 磷是植物生长的主要营养元素之一 o土壤中 |x h的磷是以迟效性状态存在 o
而且不同磷形态其有效性不同 ∀全磷含量高时并不意味着磷素供应充足 o而全磷含量低于 s1{ ∗ t1s ª#®ªpt
时 o土壤常出现磷供应不足 ∀有机磷只有少部分是有效的 o绝大部分有机磷必须在土壤微生物和磷酸酶作用
下 o将磷酸肌醇 !磷脂等含磷有机化合物转化为植物可利用的无机磷酸盐k²¯ ¤¯ ετ αλqot|{wl o释放出生物有
效磷 ∀研究结果表明 o各年龄阶段土壤全磷含量根际土壤大于非根际土壤 ∀从幼龄林到中龄林 o根际土壤全
磷含量增高 o并达到最大值 o到近熟林全磷含量降低到最小 o近熟林到成熟林略有提高 o但成熟林与幼龄林相
比土壤全磷含量降低 tw1yz h ~从幼龄林到中龄林非根际土壤全磷含量增高 o中龄林到近熟林全磷含量降
低 o近熟林到成熟林全磷含量提高 o非根际土壤全磷含量最高值出现在成熟林 ∀对不同发育阶段落叶松人工
林的根际与非根际土壤全磷含量进行 τ检验 o结果显示 o幼龄林 !中龄林 !近熟林根际与非根际土壤间土壤全
磷含量差异均达到极显著和显著水平≈幼龄林 τ € x1u{  τs1st kt otyl € u1|u ~中龄林 τ € v1vv  τs1stkt otyl €
u1|u ~近熟林 τ € u1|t  τs1sxkt otyl € u1tu  ∀成熟林根际与非根际土壤全磷含量差异不显著≈τ € t1xs  τs1sx
kt otyl € u1tu  ∀落叶松人工林各年龄阶段间根际 !非根际土壤全磷含量差异均达到显著水平k表 tl ∀
u1t1u 土壤有机磷含量的演变 落叶松人工林不同发育阶段土壤有机磷含量与全磷含量变化规律并不完
全一致k表 tl ∀从幼龄林到近熟林 o根际土壤有机磷含量持续降低 o到了成熟林 o由于抚育间伐 o林地光照条
件的改善 o林下植被生长旺盛 o有机磷含量有所提高 ∀各年龄阶段土壤有机磷含量根际大于非根际 ∀差异性
检验结果显示 o幼龄林 !中龄林 !近熟林根际土壤与非根际土壤间土壤有机磷含量差异均达到极显著水平≈幼
vt 第 v期 陈立新等 }落叶松人工林土壤磷形态 !磷酸酶活性演变与林木生长关系的研究
龄林 τ € x1sx  τs1stkt otyl € u1|u ~中龄林 τ € x1t|  τs1stkt otyl € u1|u ~近熟林 τ € v1vz  τs1stkt otyl € u1|u  ∀
成熟林根际与非根际土壤有机磷含量差异不显著≈τ € t1y{  τs1sxkt otyl € u1tu  ∀落叶松人工林各年龄阶段
间根际 !非根际土壤有机磷含量差异达到极显著 !显著水平 ∀
表 1 落叶松人工林不同发育阶段磷与磷酸酶统计特征值 ≠
Ταβ . 1 Στατιστιχαλ ϖαλυε οφ πηοσπηορυσ ανδ πηοσπηατασε ατ διφφερεντ δεϖελοπ µεντ σταγεσιν λαρχη πλαντατιονσ
项目
Œ·¨°
区 域
≥³²·¶
林 分
≥·¤±§
平均值
„√¨ µ¤ª¨ √¤¯∏¨
标准差
≥⁄
标准误
≥∞
变异系数
≤∂ Φ
项目
Œ·¨°
区 域
≥³²·¶
林 龄
≥·¤±§¤ª¨
平均值
„√¨ µ¤ª¨ √¤¯∏¨
标准差
≥⁄
标准误
≥∞
变异系数
≤∂ Φ
全磷
ײ·¤¯ °
Πkª#®ªp tl
根际 •
非根际 ‘•
幼 ≠ s1yws vsy txy1ys xu1us uw1x v1|u 3
中 ‹° s1zs|yyx txv1|{ xt1vv ut1z
近 ‘° s1xuw zsz zx1yz ux1uu tw1w
成  s1xwy v|{ tty1|{ v{1|| ut1w
幼 ≠ s1vuy {xy {x1su u{1vw uy1s v1wy 3
中 ‹° s1wx{ {st tyx1wy xx1tx vy1t
近 ‘° s1wu| ytu yu1xs us1{v tw1x
成  s1wzw uwz {x1ts u{1vz tz1|
有效磷
„√¤¬¯¤¥¯¨°
Πk°ª#®ªp tl
根际 •
非根际 ‘•
幼 ≠ ty1syx v1wz t1ty ut1y ts1|t 3 3
中 ‹° tz1ysu w1tx t1v{ uv1y
近 ‘° tw1yu| t1v| s1wy |1x
成  ts1wut s1xu s1tz x1s
幼 ≠ tt1tvv v1yt t1us vu1w v1|v 3
中 ‹° tu1yzs u1|y s1|| uv1w
近 ‘° tz1wz| z1wz u1w| wu1z
成  tt1vvw t1y| s1xy tw1|
有机磷
’µª¤±¬¦°
Πk°ª#®ªp tl
根际 •
非根际 ‘•
幼 ≠ wyy1ytu txw1t{ xt1v| vv1s w1{s 3 3
中 ‹° wwy1|x| vz1yt tu1xw {1w
近 ‘° vvu1ssv u|1yt |1{z {1|
成  vwv1ywx ||1zv vv1uw u|1s
幼 ≠ tz{1wvw zw1s{ uw1y| wt1x w1us 3
中 ‹° u|u1y|y {s1{x uy1|x uz1y
近 ‘° uwu1zxx yx1wy ut1{u uz1s
成  uzw1xv{ zu1zt uw1uw uy1x
酸性磷酸酶
„¦¬§³«²¶³«¤·¤¶¨
Πk°ª#ªp tl
根际 •
非根际 ‘•
幼 ≠ t1tzy t1xu s1xt tu|1v v1sx 3
中 ‹° t1wsx t1x| s1xv ttv1t
近 ‘° s1t|u s s s
成  s1t|u s s s
幼 ≠ s1|ty s1|y s1vu tsw1{ s1vx
中 ‹° t1sus t1t| s1ws tty1z
近 ‘° s1ytt s1|{ s1vv tys1x
成  s1ysx t1tv s1v{ t{y1z
无机磷
Œ±²µª¤±¬¦°
Πk°ª#®ªp tl
根际 •
非根际 ‘•
幼 ≠ tzv1y|x uv1ts z1zs tv1v v1w{ 3
中 ‹° tyu1zsz ut1ts z1sv tv1s
近 ‘° t|u1zzs wy1sy tx1vx uv1|
成  usu1zxw tz1ux x1zx {1x
幼 ≠ tw{1wuu uv1z| z1|v ty1s {1xt 3 3
中 ‹° tut1yyt |1vy v1tu z1z
近 ‘° t{y1{xy u{1sz |1vy tx1s
成  t||1zts yu1|y us1|| vt1x
中性磷酸酶
‘¨∏·µ¤¯ ³«²¶³«¤·¤¶¨
Πk°ª#ªp tl
根际 •
非根际 ‘•
幼 ≠ t1{|s s1z{ s1uy wt1v v1y{ 3
中 ‹° t1|zz s1z{ s1uy v|1x
近 ‘° u1{|s t1tu s1vz v{1{
成  t1z{x s1uy s1s| tw1y
幼 ≠ s1xu{ s1wx s1tx {x1v s1vw
中 ‹° s1wsy s1u{ s1s| y|1s
近 ‘° s1w|u s1zz s1uy txy1w
成  s1v{{ s1u{ s1s| zu1u
≠ |个样品平均值 }„√¨ µ¤ª¨ √¤¯∏¨ ²©±¬±¨ ¶²¬¯¶¤°³¯ ¶¨~ν € vy oΦs1sxkv ovul € u1|s ~Φs1stkv ovul € w1wy ~• }•«¬½²¶³«¨µ¨ ~‘• }‘²±2µ«¬½²¶³«¨µ¨ ~≠ o‹°o‘°o °¨ ¤±¶¼²∏±ªo«¤¯©2°¤·∏µ¨ o±¨ ¤µ2°¤·∏µ¨ ¤±§ °¤·∏µ¨
¶·¤±§µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯q下同 ∀ ׫¨ ¶¤°¨ ¥¨ ²¯º q
u1t1v 土壤无机磷形态的演变 落叶松人工林不同发育阶段根际和非根际土壤无机磷总量的变化规律与
根际土壤全磷含量的变化规律相反k表 tl ∀从幼龄林到中龄林降低 o中龄林以后持续增高 ~成熟林时 o无机
磷含量超过了幼龄林的 ty1z h ∀表明中龄林以前以有机质积累为主 o有机磷的矿化作用较弱 o中龄林以后
根系分泌有机酸增多和微生物活性增强 o对磷的活化作用也随之增强 o根际微域的有机磷被矿化为无机磷 o
因此表现出幼龄林到中龄林土壤全磷含量和有机磷含量增加 o无机磷含量减少 o中龄林以后根际土全磷含量
和有机磷含量减少 o无机磷含量增加 ∀各年龄阶段土壤无机磷含量根际大于非根际 o检验结果显示 o幼龄林
和中龄林根际与非根际土壤无机磷含量差异达到显著和极显著水平≈幼龄林 τ € u1u|  τs1sxkt otyl € u1tu ~中
龄林 τ € x1vv  τs1stkt otyl € u1|u  ∀近熟林和成熟林根际与非根际土壤无机磷含量差异不显著≈近熟林 τ €
s1vv  τs1sxkt otyl € u1tu ~成熟林 τ € s1tw  τs1sxkt otyl € u1tu  ∀
无机磷分组测定结果表明 o不同发育阶段以 ƒ¨p °k铁结合态的磷酸盐l占无机磷总量的百分比最高 o达
vw1wt h ∗ xw1{y h o≤¤p °k钙结合态的磷酸盐l为其次 o占 uv1ss h ∗ v{1xx h o’ p °k闭蓄态磷酸盐l为再其
次 o占 v1zz h ∗ t|1|w h o„¯ p °最少 o仅占 w1y{ h ∗ t|1yt h ∀无机磷各组分变化规律为 „¯ p °k铝结合态的
磷酸盐l含量从幼龄林到近熟林出现增加趋势 o近熟林以后降低 ∀ ƒ¨p °含量从幼龄林到中龄林降低 o中龄
林以后出现增加趋势 ∀ ≤¤p °含量随林龄的增加而增加 o≤¤p °含量的增加与土壤风化程度有关 ∀ ’ p °含
量则相反 ∀这是由于随林龄的增加 ’ p °不断矿化释放出有效磷 ) ) ) ƒ¨p °和 „¯ p ° o使土壤 „¯ p °含量和
ƒ¨p °含量增加 o最终使土壤无机磷总量增加 ∀另外 o在中龄林和近熟林时 oƒ¨p °含量根际小于非根际 o出
现 ƒ¨p °亏缺现象 o在成熟林时出现 ’ p °和 ≤¤p °的亏缺 o说明落叶松不同发育阶段对无机磷形态的吸收
是有选择性的 o中龄林和近熟林林木以吸收 ƒ¨p °为主 o成熟林林木以吸收 „¯ p °和 ≤¤p °为主 ∀因此 o表
现出中龄林和近熟林出现 „¯ p °含量和 ≤¤p °含量增加 o成熟林 ƒ¨p °含量增加 o’ p °含量 !„¯ p °含量减
少的变化规律 ∀方差分析表明 o各年龄阶段间根际土壤 !非根际土壤 ≤¤p °含量 !ƒ¨p °含量 !’ p °含量差
异均达到极显著和显著水平 o非根际土壤 „¯ p °含量差异未达到显著水平k表 ul ∀
wt 林 业 科 学 ws卷
表 2 落叶松人工林不同发育阶段无机磷形态统计特征值 ≠
Ταβ . 2 Στατιστιχαλ ϖαλυε οφινοργανιχ πηοσπηορυσφορµσ ατ διφφερεντ δεϖελοπ µεντ σταγεσιν λαρχη πλαντατιονσ
磷形态
°©²µ°¶
区 域
≥³²·¶
林 分
≥·¤±§¶
平均值
„√¨ µ¤ª¨ √¤¯∏¨
标准差
≥⁄
标准误
≥∞
变异系数
≤∂ Φ
磷形态
°©²µ°¶
区 域
≥³²·¶
林 分
≥·¤±§¶
平均值
„√¨ µ¤ª¨ √¤¯∏¨
标准差
≥⁄
标准误
≥∞
变异系数
≤∂ Φ
„¯ p °Π
k°ª#®ªp tl
根际 •
非根际 ‘•
幼 ≠ ty1vzv x1sz t1y| vt1s x1vv 3 3
k|1uzl kt1|{l ks1yyl kut1wl k{1tz 3 3 l
中 ‹° vv1z|z ut1ss z1ss yu1t
kt|1ytl kts1uul kv1wtl kxu1tl
近 ‘° v{1zy ut1xz z1t| xx1y
ktz1|tl ky1|tl ku1vsl kv{1yl
成  ty1ss{ u1ss s1yz tu1x
kz1{yl ks1vul ks1ttl kw1tl
幼 ≠ y1zwt u1{s s1|v wt1x u1uy
kw1y{l ku1tl ks1zsl kww1|l kt1u|l
中 ‹° |1zvx w1ux t1wu wv1z
kz1|sl kv1ssl kt1ssl kv{1sl
近 ‘° ty1xvx {1xz u1{y xt1{
k{1zul kv1{l kt1uzl kwv1yl
成  tx1vvu tx1x| x1us tst1z
k{1tyl k{1syl ku1y|l k|{1{l
ƒ¨p °Π
k°ª#®ªp tl
根际 •
非根际 ‘•
幼 ≠ {u1|sz u|1|z |1|| vy1t uv1wt 3 3
kwy1x|l ktt1uvl kv1zwl kuw1tl ktz1vz 3 3 l
中 ‹° xx1v|v u1t{ s1zv v1|
kvw1zul kx1{{l kt1|yl kty1|l
近 ‘° yu1zxy w1yy t1xx z1w
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成  tts1xsx v1t{ t1sy u1|
kxw1{yl kv1tl kt1svl kx1zl
幼 ≠ {t1{{u uu1uu z1wt uz1t w1zt 3 3
kxw1uyl k{1zyl ku1|ul kty1tl ku1vsl
中 ‹° yt1uut u1tz s1zu v1x
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≤¤p °Π
k°ª#®ªp tl
根际 •
非根际 ‘•
幼 ≠ ws1y|s z1tx u1v{ tz1y tu1uu 3 3
kuw1ul ky1z{l ku1uyl ku{1sl kt{1zw 3 3 l
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成  t|1tz| ts1v{ v1wy xw1t
kts1|wl kz1xtl ku1xsl ky{1zl
≠括号内数据表示各磷形态含量占无机磷总量的百分数 ∀ ⁄¤·¤¬±·«¨ ¥µ¤¦®¨·°¨ ¤± ³¨µ¦¨±·²©° ¦²±·¨±·²©√¤µ¬²∏¶·¼³¨¶·²¤°²∏±·²©¬±²µª¤±¬¦°q
u1t1w 土壤有效磷含量的演变 从幼龄林到中龄林 o根际土壤有效磷含量有所增加 o中龄林以后降低 o到成
熟林达到最低 ~从幼龄林开始到近熟林 o非根际土有效磷含量一直处于增加的趋势 o近熟林以后开始降低k见
表 tl ∀近熟林和成熟林非根际土壤有效磷含量大于根际土壤 o表明近熟林和成熟林在根际微域出现磷的亏
缺 ∀这是因为进入中龄林林木进入速生期 o对养分需要量增大 o磷将成为土壤微生物和植物生长的主要限制
因子 o因而 o促进了微生物和植物根系分泌胞外磷酸酶 o加快了有机磷的水解 o释放出大量的生物有效磷 o此
时树木对磷的吸收量尚不是最大 o中龄林以后 o随着林龄增大 o林木对磷的吸收量增多 o到成熟林时林木对磷
的吸收量达到最大 ∀另外 o近熟林和成熟林在根际微域出现有效磷的亏缺现象与 ƒ¨p °含量 !≤¤p °含量 !’
p °含量在近熟林和成熟林出现亏缺有关 ∀所以 o此阶段应注意磷的供应 ∀差异性检验结果显示 o近熟林和
成熟林根际与非根际土壤有效磷亏缺现象并没有达到显著水平≈近熟林 ρ τ ρ € t1tv  τs1sxkt otyl € u1tu ~成
熟林 ρ τ ρ € t1xx  τs1sxkt otyl € u1tu  ∀幼龄林 !中龄林根际土壤有效磷浓度大于非根际土壤 o差异显著≈幼
龄林 τ € u1|y  τs1sxkt otyl € u1tu ~中龄林 τ € u1|s  τs1sxkt otyl € u1tu  ∀落叶松人工林根际土壤 !非根际土
壤有效磷含量各年龄阶段间差异达到极显著 !显著水平 ∀
212 土壤磷酸酶活性的演变
不同发育阶段落叶松人工林根际与非根际土壤酸性磷酸酶活性的变化规律一致k表 tl ∀从幼龄林到中
龄林 o酸性磷酸酶活性增加 o中龄林以后酸性磷酸酶活性降低 o到成熟林达到最低 ∀落叶松人工林幼龄林和
中龄林根际土壤酸性磷酸酶活性大于非根际土壤 o近熟林和成熟林土壤酸性磷酸酶活性非根际大于根际 o表
明近熟林和成熟林在根际微域出现酸性磷酸酶活性的下降 o是造成近熟林和成熟林在根际微域出现有效磷
亏缺的另一个主要原因 ∀差异性检验结果显示 o幼龄林 !中龄林 !近熟林和成熟林根际与非根际土壤酸性磷
酸酶活性差异不显著≈幼龄林 τ € s1wv  τs1sxkt otyl € u1tu ~中龄林 τ € s1x{  τs1sxkt otyl € u1tu ~近熟林 ρ τ ρ
€ t1uz  τs1sxkt otyl € u1tu ~成熟林 ρ τ ρ € t1ts  τs1sxkt otyl € u1tu  ∀经方差分析 o落叶松人工林各年龄阶
段之间根际土壤 !非根际土壤酸性磷酸酶活性差异达到了显著或不显著水平 ∀
xt 第 v期 陈立新等 }落叶松人工林土壤磷形态 !磷酸酶活性演变与林木生长关系的研究
不同发育阶段落叶松人工林根际与非根际土壤中性磷酸酶活性的变化为幼龄林到近熟林 o根际土壤中
性磷酸酶活性增加 o近熟林以后中性磷酸酶活性降低 o到成熟林达到最低 ~幼龄林到中龄林 o非根际土壤中性
磷酸酶活性降低 o中龄林到近熟林中性磷酸酶活性提高 o近熟林以后非根际土壤中性磷酸酶活性降低 o并降
低到最低值 ∀各年龄阶段落叶松人工林根际土壤中性磷酸酶活性大于非根际 o根际土壤分别是非根际土的
v1x{ !w1{z !x1{z和 w1y倍 ∀这促进了根际土壤中有机磷化合物被树木的吸收利用k‹ §¨¯ ¼¨ ετ αλqot|{ul ∀差
异性检验结果显示 o幼龄林 !中龄林 !近熟林和成熟林根际与非根际土壤中性磷酸酶活性差异极显著≈幼龄林
τ € w1xw  τs1stkt otyl € u1|u ~中龄林 τ € x1uz  τs1stkt otyl € u1|u ~近熟林 τ € y1u{  τs1stkt otyl € u1|u ~成熟林
τ € tt1tw  τs1stkt otyl € u1|u  ∀经方差分析 o落叶松人工林各年龄阶段之间根际 !非根际土壤中性磷酸酶活
性差异达到显著或不显著水平 ∀
综上所述 o不同发育阶段落叶松人工林根际土壤磷酸酶总活性与有效磷含量变化趋势一致 ∀从幼龄林
到中龄林 o根际土壤磷酸酶总活性增加 o中龄林以后降低 o到成熟林达到最低 ~而在非根际土壤中并不存在这
一规律 o非根际土壤有效磷含量从幼龄林到中龄林升高 o中龄林以后降低 o到成熟林达到最低 o而磷酸酶总活
性从幼龄林开始一直处于降低趋势 o到成熟林达到最低 ∀
表 3 落叶松人工林土壤磷形态及磷酸酶活性与林龄的关系 ≠
Ταβ . 3 Ρελατιονσηιπ βετωεεν πηοσπηορυσφορµσ, πηοσπηατασε αχτιϖιτιεσ, ανδ στανδ αγεσιν λαρχη πλαντατιονσ
项目 Œ·¨°
根际 • «¬½²¶³«¨µ¨ 非根际 ‘²±2µ«¬½²¶³«¨µ¨
拟合方程 • ª¨µ¨¶¶¬²± ¨´ ∏¤·¬²± 相关系数 Ρ 拟合方程 • ª¨µ¨¶¶¬²± ¨´ ∏¤·¬²± 相关系数 Ρ
全磷 ײ·¤¯ ° ψ€ p wy1yy{ sξ n zut1|w p s1zsu ψ € v1vzy xξ n vt|1ws s1zvv
有机磷 ’µª¤±¬¦° ψ € p w1t{w yξ n xuw1|v p s1{y| 3 ψ € t1{wx xξ n t|s1{u s1xu|
无机磷 Œ±²µª¤±¬¦° ψ € t1tsx |ξ n tw|1ux s1{z| 3 3 ψ € u1syz zξ n tst1ts s1{vu 3
„¯ p ° ψ € p s1s|x tξ n u|1tw p s1tty ψ € s1uzx sξ n v1zs s1{xw 3
≤¤p ° ψ € s1{yw zξ n vv1xw s1{sx 3 ψ € t1wv| {ξ n |1yu s1||| 3 3 3
ƒ¨p ° ψ € t1sws |ξ n wy1tw s1ysz ψ € s1wyz sξ n y{1t| s1wts
’ p ° ψ € p s1zsw xξ n ws1wv p s1|uw 3 3 ψ € p s1ttw sξ n t|1x| p s1t|t
有效磷 „√¤¬¯¤¥¯¨° ψ € p s1t|w {ξ n us1yu p s1|s{ 3 3 ψ € s1suv uξ n tu1wx s1ttv
酸性磷酸酶 „¦¬§³«²¶³«¤·¤¶¨ ψ € p s1svz yξ n t1{| p s1{ww 3 ψ € p s1stu uξ n t1ty p s1{vs 3
中性磷酸酶 ‘¨∏·µ¤¯ ³«²¶³«¤·¤¶¨ ψ € s1sst xξ n u1s| s1swt ψ € p s1ssu |ξ n s1xw p s1yus
≠ ψ为磷形态和酸性 !中性磷酸酶 oξ为落叶松人工林林龄k幼龄林 ∗ 成熟林l oν € w oρs1t € s1{sx !ρs1sx € s1{z{ oρs1st € s1|x| ∀ψ ° ¤¨±¶³«²¶³«²µ∏¶
©²µ°¶²µ¤¦¬§³«²¶³«¤·¤¶¨ ²µ±¨ ∏·µ¤¯ ³«²¶³«¤·¤¶¨ o ξ ° ¤¨±¶¶·¤±§¤ª¨¶²© ¤¯µ¦«³¯¤±·¤·¬²±¶k©µ²° ¼²∏±ª¶·¤±§·² °¤·∏µ¨ ¶·¤±§l q
213 落叶松人工林土壤磷形态及磷酸酶活性与林龄的关系
落叶松人工林不同发育阶段土壤磷形态及磷酸酶活性的演变规律 o可以用线性方程进行拟合k表 vl ∀
结果显示 o根际土壤有效磷和 ’ p °随林龄增加呈显著的减少趋势 o根际土壤全磷含量 !有机磷含量 !酸性磷
酸酶活性随林龄增加有明显的减少趋势 ∀根际土壤无机磷随林龄的增加呈显著的增加趋势 o其中 ≤¤p °含
量 !ƒ¨p °含量有明显的增加趋势 ∀非根际土壤无机磷总量 !„¯ p °含量和 ≤¤p °含量随林龄的增加呈明显
或极显著的增加趋势 o酸性磷酸酶活性随林龄增加有明显的减少趋势 ∀
214 落叶松人工林土壤养分与林木生长量的逐步回归分析
应用 ≥°≥≥统计软件的 ≥·¨³º¬¶¨ 逐步回归的方法 o以林木树高 !胸径平均 !连年生长量作为因变量 o土壤
磷形态 !有机质 !速效钾 !水解氮作为自变量 o在落叶松不同发育阶段中 o建立林木树高 !胸径生长量对土壤磷
形态 !有机质 !速效钾 !水解氮的逐步回归模型 o筛选出了对树种生长影响较大的土壤养分因子k表 wl ∀结果
显示 o在幼龄林影响林木胸径生长的主要因子是全磷 !有效磷 !无机磷总量和速效钾 o影响林木树高生长的主
要因子是水解氮 !有机质 !有效磷 !有机磷和 ≤¤p ° o复相关系数均达到了显著或极显著水平 ~在中龄林影响
林木胸径生长的主要因子是无机磷总量 !ƒ¨p ° !全磷和速效钾 o影响林木树高生长的主要因子是水解氮 !有
机质 !≤¤p ° !有机磷和有效磷 ∀但复相关系数仅树高连年生长量达到了显著水平 o其它胸径平均生长量和
连年生长量以及树高平均生长量复相关系数均没有达到显著水平 ∀这可能是因为此阶段影响林木生长的因
yt 林 业 科 学 ws卷
子中 o除考虑的土壤养分因子外 o还有其它因子 ∀如土壤物理性质 !土壤微生物和土壤酶的活性等 ~在近熟林
影响林木胸径生长的主要因子是速效钾 !有机磷 !有效磷 !无机磷总量 !水解氮和 ƒ¨p ° o影响林木树高生长
的主要因子是有效磷含量 !有机质 !全磷 !速效钾 !水解氮和无机磷总量 ~在成熟林影响林木胸径生长的主要
因子是速效钾 !ƒ¨p ° !有机质和水解氮 o影响林木树高生长的主要因子是速效钾 !水解氮和无机磷总量 ∀依
据偏向关系数的大小及显著性检验 o以上结果显示 o不同发育阶段影响林木生长量的主要土壤因子是有机
质 !速效钾 !水解氮以及磷形态的全磷 !有机磷 !有效磷 !无机磷总量 ∀林木生长量与 ≤¤p °和 ƒ¨p °也相关 o
但未达到显著水平 ∀
表 4 落叶松人工林不同发育阶段林木生长量与土壤养分的逐步回归模型 ≠
Ταβ . 4 Στεπωισε ρεγρεσσιον µ οδελσ αµ ονγ τρεεινχρεµεντ ανδ σοιλ νυτριτιον ιν διφφερεντ σταγε οφλαρχη πλαντατιονσ
林分 ≥·¤±§¶ 回归模型 • ª¨µ¨¶¶¬²± °²§¨ ¶¯ 复相关系数 Ρ 偏相关系数 Ρι
幼龄林
≠²∏±ª
Ψt € s1zu{ n s1sss wξt p s1suz tξv n s1sst xξts s1{xs 3 3 Ρst € s1{su 3 3 ~ Ρsv € p s1z|u 3 3 ~Ρsts € s1xx|
Ψu € p s1tuu n s1ssx |ξw s1yxy 3 Ρsw € s1yxy 3
Ψv € t1uxt p s1ssz zξtt n s1stt wξ| p s1sus uξv n s1sstξu p
s1ssx{ξy s1{xt
3 3 Ρstt € ps1{st3 3 ~Ρs| €s1zys3 3 ~Ρsv € ps1yzs3 ~ Ρsu €s1yut3 ~Ρsy € ps1w{{
Ψw € s1xvu n s1sst uξu s1yvv 3 Ρsu € s1yvv 3
中龄林
‹¤¯©2°¤·∏µ¨
Ψt € s1vsw p s1sss xξt n s1ssy tξw p s1sst {ξts s1x{| Ρst € p s1vyv ~Ρsw € s1xsv ~Ρsts € p s1vxx
Ψu € u1|wu p s1svu vξz p s1sss xξt s1wzt Ρsz € p s1wzt ~Ρst € p s1vtv
Ψv € s1{sv p s1st| tξy n s1sst wξu n s1ss{ yξv s1x{t Ρsy € p s1xyy ~Ρsu € s1xvu ~Ρsv € s1utv
Ψw € s1{xy p s1ssv wξtt n s1ssy vξ| s1y{z 3 Ρstt € p s1yzz 3 ~Ρs| € s1x{s
近熟林
‘¨¤µ°¤·∏µ¨
Ψt €s1uxvns1ss{ξv ps1sss |ξu ns1sst vξw ns1sst yξts s1{{y 3 3 Ρsv € s1zux 3 ~Ρsu € p s1zyu 3 3 ~Ρsw € s1y{| 3 ~Ρsts € s1{uy 3 3
Ψu € t1wt{ p s1ssv {ξz p s1sst vξtt p s1ssuξw s1zu| 3 Ρsz € p s1x|t ~Ρstt € p s1yvv 3 ~Ρsw € p s1ws|
Ψv € s1s|s u n s1stu vξv n s1sss |ξts n s1sss zξw s1{s{ 3 3 Ρsv € s1zvy 3 3 ~Ρsts € s1x{z ~Ρsw € s1vyv
Ψw € t1uwv p s1sst {ξt n s1ssw tξ| p s1sst tξtt s1zyx 3 3 Ρst € p s1yyt 3 ~Ρs| € s1y|| 3 ~Ρstt € p s1wwv
成熟林
¤·∏µ¨
Ψt € s1{wz p s1ssv wξts n s1sst uξ| n s1sss yξtt s1{u{ 3 3 Ρsts € p s1yzz 3 ~ Ρs| € s1w{v ~ Ρstt € s1ws{
Ψu € s1txt n s1ssx |ξz p s1sss zξtt s1x{v Ρsz € s1xxz ~Ρstt € p s1vxt
Ψv € s1yxs n s1sss xξtt p s1sss {ξw s1xvy Ρstt € s1wuu ~Ρsw € p s1vwv
Ψw € s1|wv p s1ssz vξts n s1ssu vξtt s1{tw 3 3 Ρsts € p s1zwt 3 3 ~Ρstt € s1xzw
≠ ξt ∗ ξtt分别代表全 ° !有机 ° !有效 ° !无机 ° !„¯ p ° !≤¤p ° !ƒ¨p ° !’ p ° !有机质 !速效钾 !水解氮 ∀ ξt ∗ ξtt µ¨³µ¨¶¨±··²·¤¯ °o²µª¤±¬¦°o¤√¤¬¯¤¥¯¨°o¬±²µª¤±¬¦°o„¯ p
°o≤¤p °oƒ¨p °o’ p °o²µª¤±¬¦°¤·¨µoµ¤³¬§¯¼ ¤√¤¬¯¤¥¯¨Žo«¼§µ²¯¼¶¤¥¯¨‘µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q Ρ !Ρι 分别表示复相关系数和偏相关系数 ∀ Ρ ¤±§ Ρι µ¨³µ¨¶¨±·¶¦²°³¯ ¬¨¦²µµ¨ ¤¯·¬²±
¦²¨©©¬¦¬¨±·¤±§³¤µ·¬¤¯ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²±¦²¨©©¬¦¬¨±·µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q Ψt !Ψu !Ψv !Ψw 分别表示胸径和树高平均生长量和连年生长量 ∀ Ψt !Ψu !Ψv !Ψw µ¨³µ¨¶¨±·¤√¨ µ¤ª¨ §¬¤°¨ ·¨µªµ²º·«¤·
¥µ¨¤¶·«¨¬ª«·o¦∏µµ¨±·§¬¤°¨ ·¨µªµ²º·«¤·¥µ¨¤¶·«¨¬ª«·o¤√¨ µ¤ª¨ «¨¬ª«·ªµ²º·«o¤±§¦∏µµ¨±·«¨¬ª«·ªµ²º·«µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q 3 和 3 3 分别表示在 s1sx !s1st水平下的显著性 3 ¤±§ 3
3 µ¨³µ¨¶¨±·¶¶¬ª±¬©¬¦¤±¦¨ ¤··«¨ ¯¨ √¨ ¯²©x h ¤±§ts h oµ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q
从表 w还可以看出 o幼龄林胸径和树高平均生长量与土壤有效磷呈极显著或显著负相关 o与全磷 !有机
磷呈极显著或显著正相关 o表明树木胸径和树高的生长需要消耗大量的有效磷 o而每年林木吸收的养分的一
部分又以凋落物等有机物的形式进入土壤 o因而呈现出土壤有效磷含量随着林木的生长而显著降低 o而土壤
全磷 !有机磷则相反 o在幼龄阶段呈现出积累的趋势 ~在中龄林时 o胸径和树高生长量与土壤全磷 !≤¤p °和
ƒ¨p °呈一定的负相关 o说明随着林木的生长 o土壤有效磷的消耗 o造成土壤有效磷含量的降低 o当成为林木
生长的限制因子时 o根系将分泌大量的有机酸 o根际土壤酸性 !中性磷酸酶活性增强k表 tl o促进磷的矿化 o
土壤无机磷总量增加 o此阶段林木增强了对 ≤¤p °和 ƒ¨p °的吸收 ~在近熟林时 o胸径和树高生长量与土壤
全磷 !有机磷 !ƒ¨p °呈极显著或显著或不显著负相关关系 o与无机磷总量 !有效磷含量呈极显著或显著或不
显著正相关关系 o说明近熟林阶段林木生长以吸收土壤 ƒ¨p °为主 o而且随着林木的生长 o土壤全磷 !有机磷
不断矿化转化成无机磷和有效磷 o因此 o土壤全磷 !有机磷 !ƒ¨p °随着林木生长量的增加而减少 o土壤无机
磷总量 !有效磷含量则相反 ∀在成熟林时 o胸径和树高生长量与土壤无机磷总量呈负相关关系 o与 ƒ¨p °含
量呈正相关关系 o说明此阶段林木生长主要吸收 ƒ¨p °以外的其它无机磷形态如 „¯ p ° !≤¤p °∀综上所述 o
落叶松不同发育阶段影响林木胸径 !树高生长的主要土壤磷形态随林龄的变化而变化 o但各年龄阶段影响林
木生长的主要磷形态是全磷 !有机磷 !无机磷总量 !有效磷 !≤¤p °和 ƒ¨p ° o进一步说明落叶松主要吸收利用
有效磷的形态是 „¯ p ° !≤¤p °和 ƒ¨p ° o这一规律与无机磷形态变化规律相吻合 ∀
zt 第 v期 陈立新等 }落叶松人工林土壤磷形态 !磷酸酶活性演变与林木生长关系的研究
v 结论与讨论
落叶松人工林在整个生长过程中 o根际土壤有效磷含量与根际土壤磷酸酶总活性 !酸性磷酸酶活性变化
规律一致 ∀从幼龄林到中龄林 o根际有效磷含量 !磷酸酶总活性和酸性磷酸酶活性增高 o中龄林以后持续降
低 ~从幼龄林到中龄林根际与非根际土壤全磷含量 !非根际有机磷含量增高 o中龄林到近熟林降低 o近熟林以
后又有所恢复 ∀
对幼龄林和中龄林而言 o酸性磷酸酶对根际土壤磷形态具有较强的活化作用 ∀随着林龄增大 o酸性磷酸
酶对磷形态的活化作用减弱 o即到了近熟林和成熟林时 o对根际土壤磷形态活化作用不明显 ∀而到了近熟林
和成熟林 o中性磷酸酶对根际土壤无机磷 !ƒ¨p °和 ’ p °活化作用明显增强 o中性磷酸酶对各年龄阶段落叶
松人工林根际土壤 ’ p °具有显著的活化作用 ∀
落叶松人工林土壤磷形态及磷酸酶活性与林龄相关性显示 o根际土壤有效磷含量 !’ p °含量 !全磷含
量 !有机磷含量 !酸性磷酸酶活性随林龄增加呈显著或明显的减少趋势 o根际土壤无机磷总量 !≤¤p °含量 !
ƒ¨p °含量随林龄的增加呈显著或明显的增加趋势 ∀非根际土壤 ≤¤p °含量随林龄的增加呈极显著的增加
趋势 ∀
尽管近熟林和成熟林阶段有机磷矿化作用增强 o无机磷总量增加 o但仍表现出非根际土壤有效磷大于根
际土壤 o在根际微域出现磷的亏缺现象 o这与酸性磷酸酶活性 !ƒ¨p ° !≤¤p ° !’ p °含量在近熟林和成熟林出
现亏缺 !林木对有效磷的吸收能力增强有关 ∀但经方差分析 o有效磷亏缺现象并没有达到显著水平 ∀
在落叶松人工林不同发育阶段 o影响林木胸径 !树高生长的主要土壤养分因子随林龄的变化而变化 ∀不
同发育阶段影响林木生长量的主要养分因子是土壤有机质 !速效钾 !水解氮以及土壤磷形态的全磷 !有机磷 !
有效磷 !无机磷总量 o其次是 ≤¤p °和 ƒ¨p ° ~土壤磷形态的这一规律与其含量的变化相吻合 ∀在逐步回归
方程之中 o自变量水解氮 !速效钾等的偏相关系数值显示明显负影响效应 o这很可能与林木速生过程 o对水解
氮 !速效钾等需求量大 o引起土壤中这些养分迅速下降有关 o结果导致偏相关系数值呈现明显的负影响效应 ∀
参 考 文 献
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陈立新 o陈祥伟 o段文标 q落叶松人工林凋落物与土壤肥力变化的研究 q应用生态学报 ot||{¥o|kylΒx{t p x{y
程国玲 o唐立君 o郎福生 q水曲柳落叶松纯林与混交林根际土壤氮磷养分特点及变化 q东北林业大学学报 ousst ou|ktl }uy p u|
高雅贤 q落叶松人工林土壤中水 !肥动态的研究 q林业科技 ot|{v okul }| p tv
关松荫等编著 q土壤酶及其研究法 q北京 }农业出版社 ot|{y
姜培坤 o徐秋芳 o钱新标 q杉木檫树根际土壤磷素研究 q浙江林学院学报 ot||x otukvl }uwu p uwy
刘世荣 o李春阳 q落叶松人工林养分循环过程与潜在地力衰退趋势的研究 q东北林业大学学报 ot||v outkul }t| p uw
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