全 文 ：第 wv卷 第 u期
u s s z年 u 月
林 业 科 学
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落叶松人工林土壤腐殖物质组分及其对酸度的影响
陈立新t 杨承栋u
kt1东北林业大学林学院 哈尔滨 txssws ~ u1 中国林业科学研究院林业研究所 北京 tsss|tl
摘 要 } 对落叶松人工纯林不同发育阶段幼龄林 !中龄林 !近熟林 !成熟林及二代幼龄林土壤腐殖物质组分变化
及其对酸度的影响进行研究 o以次生林和一代幼龄林为对照 o比较不同发育阶段落叶松人工林与天然次生林 !一代
幼龄林与二代幼龄林土壤有机质含量 !腐殖物质组分特征的差异 ∀结果表明 }落叶松人工林从幼龄林到近熟林根
际与非根际土壤有机质含量 !胡敏酸含碳量 !胡敏素含碳量随林龄的增大而增大 ~近熟林到成熟林根际与非根际土
壤有机质含量 !富啡酸含碳量和胡敏素含碳量随着林龄的增大而降低 ~土壤腐殖化程度k土壤中胡敏酸占全 ≤ 的百
分比l 和土壤腐殖质中胡敏酸含碳量与富啡酸含碳量比值k‹„Πƒ„l为次生林大于幼龄林和近熟林 ~二代幼龄林与
一代幼龄林相比 o根际土壤有机质含量 !富啡酸含碳量和胡敏素含碳量分别降低 w1xv h !vx1{ h和 t1|{ h o非根际
土壤有机质含量 !胡敏酸含碳量 !富啡酸含碳量和胡敏素含碳量分别提高 wy1ww h !wv1y| h !wz1wx h和 w|1x h ~土壤
腐殖物质组分与酸度的相关关系随着年龄的变化而变化 o并且不同发育阶段根际土壤腐殖物质组分与根际土壤活
性酸k³‹值l !交换性酸 !水解性酸相关性密切 ∀
关键词 } 土壤 ~落叶松人工林 ~腐殖物质组分 ~酸度
中图分类号 }≥zt{1xt 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszlsu p sss{ p sz
收稿日期 }ussx p sx p vt ∀
基金项目 }国家自然科学基金项目kvsuztszsl资助 ∀
Χοµ πονεντ οφ Σοιλ Ηυµιχ Συβστανχεσιν Λαρχη Πλαντατιονσ ανδ Ιτσ Εφφεχτσ ον Σοιλ Αχιδιτψ
≤«¨ ± ¬¬¬± ≠¤±ª≤«¨ ±ª§²±ª
kt1 Σχηοολοφ Φορεστρψo Νορτηεαστ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Ηαρβιν txssws ~ u1 Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Φορεστρψo ΧΑΦ Βειϕινγ tsss|tl
Αβστραχτ } ׫¨ µ¨¶¨¤µ¦«º¤¶°¤§¨ ·«¤··«¨ ¦«¤±ª¨ ²©¦²°³²±¨ ±·²©¶²¬¯ «∏°¬¦¶∏¥¶·¤±¦¨¶¬± ¤¯µ¦«³¯¤±·¤·¬²±¶¤±§¬·¶ ©¨©¨¦·¶²±
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Κεψ ωορδσ} ¶²¬¯~ ¤¯µ¦«³¯¤±·¤·¬²±¶~¦²°³²±¨ ±·²©«∏°¬¦¶∏¥¶·¤±¦¨¶~¤¦¬§¬·¼
目前对土壤腐殖物质的研究主要集中在腐殖物质变化与土壤肥力的关系k李忠佩等 oussul !施肥对土壤
腐殖物质组分性质的改善作用k窦森等 ot||x ~姜岩等 ot||{ ~史吉平等 oussul !杉木k Χυννινγηαµια λανχεολαταl
林不同经营措施形成的针阔混交林对土壤腐殖质的影响k杨玉盛等 ot||y ~邱仁辉等 ot||{ ~李振问 ousswl以
及不同栽植代数 !不同发育时期杉木林土壤腐殖质的化学特性等几个方面k李夷荔等 ousst ~杨玉盛等 o
t|||l ∀落叶松kΛαριξ ολγενσισl是我国东北地区主要的造林树种 o以往国内对落叶松林的研究主要体现在林
地生产力及土壤理化性质变化k王秀石 ot|{u ~陈立新等 ot||{ ~白尚斌等 ousstl !施肥对土壤养分 !生化活性
的影响k陈立新 oussw¤l o土壤微生物及生化活性k陈立新 oussw¥~阎德仁等 ot||xl o以及连载林分引起地力下
降k陈乃全等 ot||s ~孙翠玲等 ot||z ~陆秀君等 ot|||l等方面 o但对不同发育阶段及连载林分的土壤腐殖物质
组分变化的研究报道较少k阎德仁 ot||w ~陈立新 oussw¥l o尤其是腐殖物质组分对土壤酸度的影响尚属空白 ∀
本文通过落叶松人工林不同发育阶段及二代林土壤腐殖物质组分变化 o及其与林地土壤活性酸k³‹值l !交
换性酸和水解性总酸度相关关系的研究 o揭示落叶松人工林不同发育阶段及连栽后土壤肥力退化的机制 o为
科学防治落叶松人工林地力衰退提供依据 ∀
t 试验地概况
试验地位于吉林省九台市行政区域土们岭铁路林场kwwβsyχ ‘otuyβsuχ ∞l ∀本区是长白山向西部松辽平
原过渡的丘陵地带 o最高海拔 xwu °∀大陆性季风气候 o最高气温 wu ε o最低气温 p vy ε o年均气温 x ε o年
降水量 uss ∗ {w| °° o无霜期 tvs ∗ tws §∀原始植被为红松k Πινυσ κοραιενσισl阔叶混交林 o人为形成了天然蒙
古栎k Θυερχυσ µονγολιχυσl次生林和各种人工林植被 ∀地带性土壤为暗棕壤 o呈微酸性 ∀
表 1 不同森林类型立地状况 ≠
Ταβ .1 Σιτε χονδιτιον ατ διφφερεντ φορεστ τψπεσ
森林
类型
ƒ²µ¨¶·
·¼³¨¶
样地号
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‘²q
林分
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林龄
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¤
坡位
≥¯ ²³¨
³²¶¬·¬²±
坡度
≥¯ ²³¨Π
kβl
坡向
≥¯ ²³¨
¤¶³¨¦·
郁闭度
≤¤±²³¼
§¨±¶¬·¼
平均直径
„√¨ µ¤ª¨
§¬¤°¨ ·¨µΠ
¦°
平均高
„√¨ µ¤ª¨
«¨¬ª«·Π
°
密度
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k¬±§¬√¬§∏¤¯¶#
«°pul
林分蓄
积量
≥·¤±§
√²¯∏°¨Π
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«°pul
灌木 ≥«µ∏¥ 草本 ‹ µ¨¥
平均高
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«¨¬ª«·Π
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覆盖度
≤²√¨ µ¤ª¨Π
h
平均高
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¦°
覆盖度
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u 幼龄林≠ ty ≥ x ‹≥≥ s1{x {1x ts1y u yxs {y1wus | zy1v vx vu1x tzv ˜≥ x ‹≥≥ s1| |1y ts1| u {xs tt{1{zu z {z1y ws u|1v t|
w ≥ { ‹≥≥ s1zx tv1t tw1u t vzx tvw1uyw y tss1{ { ty1s ux
x 中龄林‹ uv ≥ tu ‹≥≥ s1{ tu1y tw1| t wxs tv|1zwx s tv|1x | tz1{ uwy ≥ tu ‹≥≥ s1z tv1{ tx1z t tzx twt1tt| v twv1| tt tz1u uy
落叶松
人工林
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{ 近熟林‘ vw ≥ y ‹≥≥ s1y tz1y tz1w yxs tvw1zw| { |u1v u{ vy1s zu| ≥ { ‹≥≥ s1yx tz1s tz1v yzs tu|1{tx u tst1z u| vz1z zx
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幼龄林
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¬§§¯¨¶¯²³¨ ~˜≥ }高坡 ˜³³¨µ¶¯²³¨ ~ ‹≥≥ }半阴坡 ‹¤¯©¶«¤§¨ ¶¯²³¨ q下同 ∀׫¨ ¶¤°¨¥¨ ²¯º q
u 试验方法
211 样地设置和土壤样品的采集
在相似立地条件不同林龄k即幼龄林 !中龄林 !近熟林 !成熟林l的落叶松人工纯林 !二代林和次生林各选
择 v块固定标准地 o共 t{块标准地 ∀在每块标准地内进行每木检尺 o调查林木生长状况 ∀林地立地条件 !林
| 第 u期 陈立新等 }落叶松人工林土壤腐殖物质组分及其对酸度的影响
木生长调查结果见表 t ∀每块标准地各选择 v株标准木 o并在每一株标准木的周围kt ∗ u °l按不同方位k东 !
西 !南 !北 !西南 l设置 x个采样点 o挖出 s ∗ us ¦°表层细根 o采用抖落法收集根际土壤混合样品 ∀非根际土
壤的采集是在各标准地内 o沿 ≥形曲线进行布点 o采集 s ∗ us !us ∗ ws和 ws ∗ ys ¦°的土壤进行分析 ∀
212 土壤样品的分析
测定有机质含量用重铬酸钾氧化法 ~土壤腐殖物质组分和特性用焦磷酸钠浸提 p重铬酸钾氧化法k中国
科学院南京土壤研究所 ot|z{ ~文启孝 ot|{wl ~交换性酸测定用 t °²¯#pt Ž≤¯ 交换 p中和滴定法k中国土壤学
会农业化学专业委员会 ot|{v ~刘菊秀等 ousssl ~活性酸测定用电位法 ~土壤水解性总酸测定用醋酸钠水解 p
中和滴定法k中国科学院南京土壤研究所 ot|z{l ∀
v 结果与分析
311 土壤有机质的演变
落叶松人工林不同发育阶段根际与非根际土壤有机质从幼龄林到近熟林随着林龄的增大而增大 o近熟
林以后降低k表 ul ∀这主要是由于种植落叶松林后增加了土壤归还物 o而森林郁闭又使林下处于温凉潮湿
状态 o减缓了枯落物的分解速率 o有利于有机质的积累 ~近熟林以后由于林木生长的加快 o加速了有机质分
解 o从而使土壤有机质降低 ∀
落叶松人工林各年龄阶段土壤有机质含量根际大于非根际 o幼龄林 !中龄林 !近熟林 !成熟林根际土壤有
机质分别是非根际土壤有机质的 w1z !v1s !u1v和 u1|倍 ∀对根际与非根际土壤有机质进行差异性检验 o结果
表明各年龄阶段根际与非根际间土壤有机质差异均达到极显著水平 ∀
落叶松人工纯林不同发育阶段与次生林相比 o根际土壤有机质含量略有提高 o幼龄林 !中龄林 !近熟林 !
成熟林根际土壤有机质分别比次生林根际土有机质提高 z1xy h !t{1s| h !vs1tt h和 t1xv h ~非根际土壤有
机质与次生林相比 o幼龄林 !中龄林 !成熟林分别下降 wu1z{ h !t1vx h和 tv1|w h o近熟林提高 wu1|z h ∀
落叶松二代幼龄林与一代幼龄林相比 o根际土壤有机质含量降低 w1xv h o但差异未达到显著水平 ∀非
根际土壤有机质含量提高 wy1ww h o差异达到了显著水平 ∀可能是一代林成熟后 o枯落物和采伐剩余物归还
于地面 o土壤有机质得以补充的结果k孙启武等 oussvl ∀
312 土壤腐殖物质组分的演变
v1u1t 胡敏酸组分k‹„l的演变 土壤胡敏酸k‹„l是土壤腐殖质的重要组成部分 o是土壤腐殖质中最活跃
的部分 o它的含量及特性在一定程度上能反映土壤腐殖质的类型和性质 o它可以增加土壤保持养分和水分的
能力 o并促进土壤结构体的形成 ∀土壤腐殖化程度k土壤胡敏酸含碳量占土壤全碳量的百分比l是衡量土壤
腐殖质品质优劣的标志之一 ∀在落叶松人工林林地上大量的腐殖质沉积在表层土壤中 o表层土壤颜色较深 o
呈暗灰黑色 ~下层土壤中的腐殖质含量降低 o并且富啡酸含量较多 o因此颜色较浅 o一般为暗灰棕色 ∀结果表
明 o落叶松人工林根际与非根际土壤胡敏酸含量从幼龄林到中龄林随着林龄的增大而增大 o根际在中龄林以
后基本保持不变 o非根际在中龄林以后呈波动降低趋势k表 ul ∀根际土壤胡敏酸碳含量占腐殖酸总碳量的
百分比随着林龄的增大呈上升趋势 ∀表明落叶松人工林幼龄林到成熟林胡敏酸含量和腐殖化程度呈增加趋
势 o即随林龄的增加土壤腐殖化程度增强 o腐殖质的分子量变大 o复杂程度增加 o腐殖质品质变好 o有利于树
木生长 ∀
落叶松林各年龄阶段土壤胡敏酸含量为根际土大于非根际土 o幼龄林 !中龄林 !近熟林和成熟林根际土
壤胡敏酸含碳量分别是非根际土壤胡敏酸含碳量的 t1w !t1u !t1v和 t1x倍 ∀
落叶松人工纯林不同发育阶段幼龄林 !中龄林 !近熟林和成熟林根际土壤胡敏酸含碳量分别比次生林减
少 wx1|v h !us1|w h !uv1zy h和 uu1wz h ∀非根际土壤胡敏酸含碳量与次生林相比 o幼龄林 !中龄林 !近熟林 !
成熟林分别下降 wu1yx h !u1z{ h !tz1tx h !uu1yt h ∀表明凋落物组分的变化使土壤微生物种群也发生了改
变 o从而造成土壤腐殖物质组分发生改变 ∀
落叶松二代幼龄林与一代幼龄林相比 o根际和非根际土壤胡敏酸含碳量分别提高 x|1{y h和 wv1y| h o
差异达到了极显著或显著水平 ∀落叶松二代幼龄林根际和非根际土壤胡敏酸含碳量占腐殖酸总碳量的百分
比大于一代幼龄林 ∀表明落叶松二代幼龄林胡敏酸含量和腐殖化程度呈增加趋势 o即二代幼龄林土壤腐殖
化程度增强 o腐殖质分子量变大 o复杂程度增加 o腐殖质品质变好 ∀
st 林 业 科 学 wv卷
v1u1u 富啡酸组分kƒ„l的演变 落叶松人工林不同发育阶段根际土壤富啡酸含碳量从幼龄林到中龄林随
着林龄的增大而降低 o中龄林以后增加 o到近熟林达到最大值 o之后降低 ∀非根际土壤富啡酸含碳量从幼龄
林到近熟林随着林龄的增大而增大 o到近熟林达到最大值 o之后降低 ∀落叶松各年龄阶段土壤富啡酸含碳量
根际大于非根际土壤 o幼龄林 !中龄林 !近熟林 !成熟林根际土壤富啡酸含碳量分别是非根际土壤富啡酸含碳
量的 x1y !u1y !v1z和 y1z倍k见表 ul ∀
落叶松人工纯林不同发育阶段根际土壤富啡酸含碳量与次生林相比 o除近熟林以外 o幼龄林 !中龄林 !成
熟林均降低 t{1vw h !u{1uu h和 tt1uz h ∀落叶松各年龄阶段非根际土壤富啡酸含碳量与次生林非根际土壤
富啡酸含碳量相比 o幼龄林 !成熟林分别下降 t{1uv h和 ux1uy h o中龄林 !近熟林提高 xy1ux h和 yy1wt h ∀
落叶松二代幼龄林与一代幼龄林相比 o根际土壤富啡酸含碳量降低 vx1{ h o非根际土壤富啡酸含碳量
提高 wz1wx h ∀
表 2 不同森林类型土壤有机质 !腐殖物质组分和特性 ≠
Ταβ .2 Σοιλ οργανιχ µ αττερ , χοµ πονεντ ανδ θυαλιτιεσ οφ σοιλ ηυµιχ συβστανχεσιν διφφερεντ φορεστ τψπεσ
森林类型
ƒ²µ¨¶·
·¼³¨¶
林分
≥·¤±§¶
区域
≥³²·
有机质
’µª¤±¬¦
°¤·¨µΠ
kª#®ªptl
腐殖酸碳量
≤¤µ¥²±¦²±·¨±·
¬±«∏°¬¦¤¦¬§¶Π
kª#®ªptl
各组分含碳量 ≤¤µ¥²±¦²±·¨±·
¬± √¨¨µ¼¦²°³²±¨ ±·Πkª#®ªptl
各组分所占比例 °¨µ¦¨±·¤ª¨ ²© √¨¨µ¼
¦²°³²±¨ ±·¬±·«¨ ·²·¤¯ ≤Πh
胡敏酸
‹∏°¬¦¤¦¬§
富啡酸
ƒ∏¯√¬¦¤¦¬§
胡敏素
‹∏°¬±
胡敏酸
‹∏°¬¦¤¦¬§
富啡酸
ƒ∏¯√¬¦¤¦¬§
胡敏素
‹∏°¬±
‹„Πƒ„
幼龄林 ≠ 根际 • ||1wt? tsqty uw1z{? yq{ z1ts? s1uu tz1y{? yqyw vu1{{? tq{u tu1xu? tqsy u|1tv? zq{w x{1vw? zqsw s1x? sqtw非根际 ‘• ut1t|? yqz {1u|? uqw{ x1tx? t1{u v1tw? tqw{ w1ss? uqv{ ww1sw? txq|{ ux1|w? tuqsu vs1su? tyqzy u1xw? tquu
中龄林 ‹ 根际 • ts|1tw? tsqty ux1|v? zqz ts1v{? v1w tx1xw? |qs vz1v{? uquy tz1ss? xqyyuu1vx? tt1{y ys1yw? |qtw u1ux? tqxw
落叶松
人工纯林
°∏µ¨ ¤¯µ¦«
³¯¤±·¤·¬²±¶
非根际 ‘• vy1x ? {q|{ tw1zv? wqsu {1zv? t1{ y1ss? wqs{ y1wy? vq{u wx1yu? vq{u uy1xz? tvqyw uz1{t? tuq{ v1xs? uqs{
近熟林 ‘ 根际 • tus1ux? uzqzw vv1{v? {qx ts1s? u1vw uv1{t? yqxu vx1|u? tvqxw ty1u|? xqy{ vw1|w? |qxu w{1zz? tvqz s1wy? sqtw
非根际 ‘• xu1|w? u{qz tv1{v? wq|{ z1ww? u1ww y1v|? vq|u ty1{{? yqxu v|1uu? tyqy uu1ys? {qw v{1t{? tyqy u1v|? tqu
成熟林  根际 • |v1{v? uzqw u|1ws? |qz ts1t{? t1z t|1ut? {qyy ux1sv? tvq{ ut1xt? xqx vv1ww? tyqt wx1sx? tzqs{ v1x|? wqty
非根际 ‘• vt1{z? twquw |1{u? vqvy y1|x? u1w{ u1{z? uqt {1yy? xqy{ wy1ty? tuqsy t{1uv? tsqx vx1yu? txqw{ y1zs? xqtu
二代林 根际 • |w1|t? zqvw uu1{u? vqt tt1v? u1y tt1wy? wqt{ vu1uv? wqwy ut1xv? xq| us1tu? yqx{ x{1vy? xq{w t1z{? tqs{
≥≠ 非根际 ‘• vt1sv? |q{ tu1su? vqtu z1ws? t1w{ w1yv? uqzy x1|{? vqvy wx1vt? {qzu uw1{|? tuqv{ u|1{s? tsqx{ u1zw? s
次生林 根际 • |u1wu? ttq{{ vw1z{? wqzw tv1t? t1w{ ut1yx? vqu{ t{1{v? {q{w ux1xu? xquy wu1sz? |qzu vu1wt? twq|y s1yu? s
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©²µ¨¶·¶ 非根际 ‘• vz1sv? ttq|{ tu1{v? vqxw {1|{? u1v v1{w? tqyw {1yy? wqtu wx1vt? tsqyw tz1wt? vq{ vz1u{? |q{{ v1sv? tqtw
≠ • } • «¬½²¶³«¨µ¨ ~‘• }‘²±pµ«¬½²¶³«¨µ¨ ~ ‹„Πƒ„ }土壤腐殖质中胡敏酸含碳量与富啡酸含碳量比值 ׫¨ µ¤·¬²²©·«¨ ¦¤µ¥²± ¦²±·¨±·¬± «∏°¬¦¤¦¬§
·²·«¨ ¦¤µ¥²± ¦²±·¨±·¬±©∏¯√¬¦¤¦¬§¬±¶²¬¯ «∏°¬¦¶∏¥¶·¤±¦¨¶q
v1u1v 胡敏素的演变 落叶松人工林不同发育阶段根际与非根际土壤胡敏素含碳量从幼龄林到近熟林随
着林龄的增大而增大 o近熟林以后降低 ∀根际土壤胡敏素含碳量占腐殖酸总碳量的百分比随着林龄的增大
呈下降趋势 o非根际土壤则相反 ∀落叶松各年龄阶段土壤胡敏素含碳量根际大于非根际 o幼龄林 !中龄林 !近
熟林 !成熟林根际土壤胡敏素含碳量分别是非根际的 {1u !x1{ !u1t和 u1|倍k见表 ul ∀
落叶松人工纯林不同发育阶段与次生林相比 o根际土壤胡敏素含碳量均提高 o幼龄林 !中龄林 !近熟林 !
成熟林分别比次生林提高 zw1yt h !|{1xt h !|s1zy h和 vu1|v h ∀各年龄阶段非根际土壤胡敏素含碳量与次
生林相比 o除近熟林 !成熟林外 o幼龄林 !中龄林均下降 ∀
落叶松二代幼龄林与一代幼龄林相比 o根际土壤胡敏素含碳量降低 t1|{ h o非根际提高 w|1x h ∀
v1u1w 土壤腐殖质中胡敏酸含碳量与富啡酸含碳量比值k‹„Πƒ„l 落叶松不同发育阶段根际与非根际胡
敏酸与富啡酸比值k‹„Πƒ„l为幼龄林到中龄林增加 o中龄林到近熟林降低 o近熟林到成熟林增加 ∀中龄林根
际与非根际土壤分别比幼龄林大 t1zx和 s1|y ~近熟林比幼龄林小 s1sw和 s1tx ~成熟林比幼龄林大 v1s|和
w1wx ∀表明中龄林比幼龄林林地土壤腐殖酸类含碳量增加 o土壤腐殖质化程度和团粒化作用增强 o土壤腐殖
质品质变好 ∀中龄林以后随着林地郁闭度增大 o林下植被减少 o土壤细菌数量也随之减少 o凋落物分解缓慢
并增厚 o造成近熟林土壤腐殖质中胡敏酸与富啡酸含碳量比值k‹„Πƒ„l降低 ∀近熟林以后由于林地疏伐 o林
地郁闭度减小 o林地光照充足 o林下植被种类增多 o并且草本 !灌木生长旺盛 o凋落物组成也发生了根本变化 o
土壤微生物数量也随之增加 o凋落物分解速度加快 o使成熟林胡敏酸与富啡酸比值k‹„Πƒ„l增高k崔国发等 o
ussslk表 ul ∀
tt 第 u期 陈立新等 }落叶松人工林土壤腐殖物质组分及其对酸度的影响
落叶松不同发育阶段与天然次生林相比 o腐殖质组成中胡敏酸与富啡酸含碳量比值k‹„Πƒ„l o幼龄林和
近熟林根际与非根际土壤分别减少 s1tu !s1w|和 s1ty !s1yw o中龄林和成熟林根际与非根际土壤分别增加
t1yv !s1wz和 u1|z !v1yz ∀
落叶松二代幼龄林与一代幼龄林相比 o腐殖质组成中胡敏酸与富啡酸含碳量比值k‹„Πƒ„l 根际与非根
际土壤增大 t1u{和 s1u ∀
313 土壤腐殖物质组分对土壤酸度的影响
土壤腐殖物质的组分和含量是决定土壤酸度大小的因子之一 ∀一般来说 o腐殖质含量高 o土壤的酸度偏
大 ∀胡敏酸呈弱酸反应 o其含量高则土壤酸度小 o富啡酸呈强酸性 o其含量高则土壤酸度大k陈恩凤 ot||sl ∀
表 3 腐殖质组成与土壤酸度的相关关系 ≠
Ταβ .3 Χορρελατιον βετωεεν χοµ πονεντσ οφ σοιλ ηυµιχ συβστανχεσ ανδ σοιλ αχιδιτψ
项目
Œ·¨°¶
林分
≥·¤±§¶
根际 • «¬½²¶³«¨µ¨ 非根际 ‘²±pµ«¬½²¶³«¨µ¨
胡敏酸碳量
≤¤µ¥²± ¦²±·¨±·
¬± «∏°¬¦¤¦¬§
富啡酸碳量
≤¤µ¥²± ¦²±·¨±·
¬±©∏¯√¬¦¤¦¬§
胡敏素含碳量
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胡敏酸碳量
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¬± «∏°¬¦¤¦¬§
富啡酸碳量
≤¤µ¥²± ¦²±·¨±·
¬±©∏¯√¬¦¤¦¬§
胡敏素含碳量
≤¤µ¥²± ¦²±·¨±·
¬± «∏°¬±
活性酸 ≠ s1yts x s1|z{33 p s1wss u s1xvw w p s1vy{ s p s1wws z
k³‹值l ‹ s1|tv v33 p s1txw v p s1zss z 3 p s1wvu v s1wy| z s1yww {
„¦·¬√¨ ‘ p s1{|w z33 p s1|u| u33 s1zwy w33 p s1{yy z33 p s1suw x p s1v|x x
¤¦¬§¬·¼  p s1{zs v33 s1uv{ s1{su u33 s1vu{ t s1uz{ z s1ss{ y
k³‹ √¤¯∏¨ l ≥≠ p s1uvy | p s1xx{ x s1yyx y 3 s1uyv u s1ys| | s1vsu s
≠ s1wut z p s1uy{ x p s1yu| s p s1x|{ | s1tt{ | s1uwx s
交换性酸 ‹ s1||z |33 p s1x|y v p s1u{{ v s1twy | p s1vxv w p s1tu{ s
∞¬¦«¤±ª¨ ‘ p s1zw| t33 p s1y|s w 3 p s1vvz { p s1wst w p s1uzv u p s1yxs v
¤¦¬§¬·¼  s1uyx x p s1{xy33 p s1twv v p s1wtv y p s1vxy z p s1vvs u
≥≠ s1y|v w 3 s1syx y p s1|xs y33 p s1ysw y p s1wtz x p s1w{z v
≠ s1uyx t p s1wuw | p s1w|t s p s1y|| u 3 s1ttt v s1tyv |
交换性氢 ‹ p s1|zt y33 s1vu| v s1xyt u p s1tss t s1yty x s1uu| {
∞¬¦«¤±ª¨¤¥¯¨ ‘ p s1wzx x p s1xw{ u s1||v v33 s1utt z p s1t{x w p s1uwy {
«¼§µ²ª¨ ±  p s1vvz z p s1||z y33 s1wxu v p s1wx{ | p s1vsv w p s1xv| t
≥≠ s1zux y33 s1st| | p s1|yv {33 p s1w|{ | p s1wyw y p s1wus u
≠ s1ysy w p s1sxx y p s1z{t t33 p s1xzz t s1tt| y s1ux{ u
交换性铝 ‹ s1||{ t33 p s1w|s y p s1wsy w s1tzz y p s1xvv s p s1t|w |
∞¬¦«¤±ª¨¤¥¯¨ ‘ p s1xtv u p s1wv{ { p s1ysz t p s1xz| z p s1uzz | p s1zvs x33
¤¯∏°¬±¬∏°  s1wxz y p s1zvt z33 p s1vwv v p s1wsz | p s1vys s p s1vts u
≥≠ s1yuu u s1tx| y p s1|tz t p s1yt{ x p s1v|| x p s1w|w w
水解性 ≠ s1|st u33 s1|yy z33 p s1zy| v33 s1swt | s1vzv z s1y|u x 3
总酸度 ‹ p s1|z| t s1vyt t s1xvu { s1xzw | s1wu{ x p s1xus {
ײ·¤¯ ‘ s1xxs z s1yt| v p s1|z| v33 s1{xt w33 s1x|t s s1{{t z33
«¼§µ²¯¼·¬¦  s1||w {33 s1vyz | p s1||| z33 s1uwy v p s1vyv v s1vtw v
¤¦¬§¬·¼ ≥≠ p s1z|{ u33 s1|{u |33 s1wut y s1xys t p s1u|w u s1zst s 3
≠自由度为 z ⁄¨ ªµ¨¨²©©µ¨ §¨²°¬¶z ~ Πs1sx € s1yyy ~ Πs1st € s1zs| ~ 3 } Π s1sx ~33 } Π s1st1
在温暖适宜的气候条件下 o胡敏酸形成过程强烈 o胡敏酸的水溶液呈微酸性 o胡敏酸及其盐类在环境条
件发生改变 o如干燥 !冻结及其与土壤矿物质相互作用时 o成为不溶于水的比较稳定的黑色物质k崔国发等 o
usssl ∀在东北东部山地的气候条件下 o落叶松人工林土壤腐殖质类型介于粗腐殖质类型和软腐殖质类型之
间 o凋落物分解产生的腐殖物质组分中 o胡敏酸含碳量和富啡酸含碳量比例适中 o林地土壤以胡敏酸为主 o根
际土壤以富啡酸为主 o并且林地土壤随着林龄的增大 o胡敏酸含碳量与富啡酸含碳量的比例k‹„Πƒ„l有增大
的趋势k表 ul ∀
土壤腐殖物质组分与酸度的相关关系随着年龄的变化而变化k表 vl o并且不同发育阶段根际土壤胡敏
酸 !富啡酸 !胡敏素含碳量与根际土壤活性酸k³‹值l !交换性酸 !水解性酸相关性密切 ∀幼龄林到中龄林 o根
际土壤活性酸k³‹值l !交换性酸 !交换性铝随着胡敏酸碳量增加而增大 o根际土壤活性酸k³‹ 值l与富啡酸
ut 林 业 科 学 wv卷
碳量则相反 ~在近熟林阶段根际土壤活性酸k³‹值l !交换性酸 !交换性氢 !交换性铝随根际土壤胡敏酸碳量 !
富啡酸碳量增加而降低 o水解性总酸度则相反 ~成熟林阶段根际土壤活性酸k³‹值l !交换性氢随根际土壤胡
敏酸碳量增加而降低 o水解性总酸度 !交换性酸 !交换性铝则相反 ∀
314 土壤有机质含量对交换性铝的影响
对落叶松不同发育阶段根际与非根际土壤中交换性铝含量与有机质含量进行一元线性回归分析 o结果
表明 o除近熟林根际土壤中交换态铝与有机质含量呈一定的正相关关系外 o幼龄林 !中龄林 !成熟林根际与非
根际土壤和近熟林非根际土壤中交换态铝与有机质含量呈负相关关系 o即土壤中交换态铝随有机质含量的
增加而降低k表 wl o但这种关系只有在近熟林非根际土壤才达到显著负相关k • ¤·¤±¤¥¨ ετ αλqousstl ∀这是因
为有机质含量增加 o土壤胶体表面有机酸提供的负电荷数量相应增加k≥®¼¯ ¥¯¨µªot|||l o有机酸的官能团与土
壤溶液中 „¯ v n离子配合 o形成有机结合态铝 o还有一部分转化为对植物毒性较小的腐殖质铝被保留在土壤
中 o这部分铝虽然毒性较小 o但活性较大 o很容易发生形态上的转变 o所以降低了土壤溶液中铝的浓度 ∀在多
数土壤中 o作为总酸度一部分的交换性 „¯ 含量较低 ∀因为 „¯ 大部分被粘粒或有机质中的羟基束缚着
k≥¬°²±¶¶²±ousssl o所以 Ž!‘¤!≤¤的中性盐只能从土壤中提取出有限的 „¯ o在有机质中 o甚至三价 „¯ 的大部
分被非常牢固地束缚着 o„¯ 被羟基化而不能用一般中性盐阳离子提取出来 ∀即使有机质含量高的土壤存在
大量的 „¯ !呈强酸性 o仍很少产生铝毒现象 ∀
表 4 落叶松人工林不同发育阶段土壤有机质与土壤交换性铝的单相关关系 ≠
Ταβ .4 Σιµ πλε χορρελατιον βετωεεν οργανιχ µαττερ ανδ εξχηανγεαβλε αλυµινιυµ ιν σοιλ ατ διφφερεντ δεϖελοπ µεντ
σταγεσ οφλαρχη πλαντατιονσ
林分
≥·¤±§¶
根际 • «¬½²¶³«¨µ¨ 非根际 ‘²±pµ«¬½²¶³«¨µ¨
线性方程
¬±¨ ¤µ¨´ ∏¤·¬²±¶ ρ
线性方程
¬±¨ ¤µ¨´ ∏¤·¬²±¶ ρ
≠ ψ€ p s1ssy tξ n t1ssu | p s1u{v ψ€ p s1sv{ yξ n |1zy{ y p s1swx
‹ ψ€ p s1ssz uξ n t1wtw v p s1vu| ψ€ p s1sv| xξ n u1wvz v p s1ysy
‘ ψ€ s1ssuξ n t1sxw y s1svx ψ€ p s1sux zξ n v1xts p s1{ss33
 ψ€ p s1sv| uξ n w1xtw { p s1vs| ψ€ p t1su| xξ n vs1{ty p s1x{x
≠样本数为 | ׫¨ ±∏°¥¨µ²©¶²¬¯ ¶¤°³¯ ¶¨¬¶| ~ ρs1sx € s1yyy w ~ ρs1st € s1z|{ ~ 3 } Π s1sx ~33 } Π s1st q
w 结论与讨论
落叶松人工林不同发育阶段根际与非根际土壤有机质含量 !胡敏酸含碳量 !胡敏素含碳量 !‹„Πƒ„值及
非根际土壤富啡酸含碳量从幼龄林到中龄林随着林龄的增大而增大 o根际土壤富啡酸含碳量则相反 ~根际与
非根际土壤有机质含量 !富啡酸含碳量 !非根际土壤胡敏素含碳量从中龄林到近熟林随着林龄的增大而增
大 ~根际与非根际土壤有机质含量 !富啡酸含碳量 !胡敏素含碳量 !非根际土壤胡敏酸含碳量从近熟林到成熟
林随着林龄的增大而降低 ∀
落叶松人工纯林不同发育阶段与次生林相比 o根际土壤有机质含量 !胡敏素含碳量提高 o根际胡敏酸含
碳量 !富啡酸含碳量k近熟林除外l以及非根际土壤有机质k近熟林除外l !胡敏酸含碳量 !土壤富啡酸含碳量
k中龄林 !近熟林除外l !土壤胡敏素含碳量k近熟林 !成熟林除外l降低 ∀土壤腐殖化程度k土壤中胡敏酸占全
≤的百分比l 和土壤腐殖质中胡敏酸与富啡酸比值为次生林大于幼龄林和近熟林 ∀为了调节落叶松人工林
土壤腐殖质组成和土壤酸度 o改善林地凋落物的组成 o以减弱酸性淋溶作用 o在生产中可以采取近自然化经
营改造技术对人工纯林林分结构进行改造 o即在落叶松人工林林分郁闭后 o及时抚育间伐 ∀通过带状抚育间
伐或加大抚育间伐强度 o增强林地光照 o引进天然阔叶树 !灌木和草本植物 o形成乔 !灌 !草复层异龄林 o从而
改变凋落物的组成 o增强人工林自肥能力 o维护人工生态系统的稳定性 ∀
落叶松二代幼龄林与一代幼龄林相比 o根际土壤有机质含量 !根际土壤富啡酸含碳量 !根际土壤胡敏素
分别降低 w1xv h !vx1{ h及 t1|{ h ∀而非根际土壤有机质含量 !根际和非根际土壤胡敏酸含碳量 !非根际土
壤富啡酸含碳量 !非根际土壤胡敏素含碳量分别提高 wy1ww h !x|1{y h !wv1y| h !wz1wx h和 w|1x h ∀表明落
叶松二代幼龄林胡敏酸含量和腐殖化程度呈增加趋势 o即二代幼龄林土壤腐殖化程度增强 o腐殖质的分子量
变大 o复杂程度增加 o腐殖质品质变好 ∀
幼龄林 !中龄林 !成熟林根际与非根际土壤和近熟林非根际土壤中交换态铝与有机质含量呈负相关 ∀土
vt 第 u期 陈立新等 }落叶松人工林土壤腐殖物质组分及其对酸度的影响
壤腐殖物质组分与酸度的相关关系随着年龄的变化而变化 o并且不同发育阶段根际土壤胡敏酸碳量 !富啡酸
碳量 !胡敏素含碳量与根际土壤活性酸k³‹值l !交换性酸 !水解性酸相关性密切 ∀
参 考 文 献
白尚斌 o张彦东 o王政权 qusst1 落叶松根际 ³‹值与供磷水平及土壤磷有效性的关系 q林业科学 ovzkwl }tu| p tvv
陈立新 o陈祥伟 o段文标 qt||{1 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 o|kyl }x{t p x{y
陈立新 qussw¤q落叶松人工林施肥对土壤酶和微生物的影响 q应用生态学报 otxkyl }tsss p tssx
陈立新 qussw¥q人工林土壤质量演变与调控 q北京 }科学出版社
陈乃全 o尹建道 o王义廷 o等 qt||s1 落叶松人工林重茬更新效果的研究 q北京 }中国林业出版社 otsx p ttv
陈恩凤 qt||s1土壤肥力物质基础及其调控 q北京 }科学出版社
崔国发 o蔡体久 o杨文化 qusss1 兴安落叶松人工林土壤酸度的研究 q北京林业大学学报 ouukvl }vv p vy
窦 森 o徐 冰 o孙宏德 qt||x1 黑土有机培肥与腐殖质特性 q吉林农业大学学报 otzktl }wy p xt
姜 岩 o吴景贵 o王明辉 o等 qt||{1 非腐解有机物培肥对草甸黑土型水稻土腐殖质结合形态的影响 q土壤通报 ou|kxl }usv p usx
李夷荔 o林开旺 o范少辉 qusst1 不同代数 !生长期杉林地土壤腐殖质生物化学特性研究 q林业科技通讯 oktsl }ux p u{
李振问 qussw1杉木萌芽林冠下营造细柄阿丁枫对土壤腐殖质及结构性状的影响 q中国生态农业学报 otu kul }|x p |z
李忠佩 o程励励 o林心雄 qussu1 红壤腐殖质组成变化特点及其与肥力演变的关系 q土壤 oktl }| p tx
刘菊秀 o周国逸 o温达志 qusss1 氯化钾交换 p中和滴定法测定森林土壤交换性酸的研究 q环境与开发 otxkwl }v{ p v|
陆秀君 o高 华 o许士文 o等 qt||| q落叶松连栽对土壤物理性质及林木生长影响的研究 q辽宁林业科技 okxl }ts p tu
邱仁辉 o杨玉盛 o俞新妥 o等 qt||{1 留杉栽阔模式林分土壤腐殖质及肥力特性研究 q东北林业大学学报 ouykyl }vv p vy
史吉平 o张夫道 o林 葆 qussu1 长期定位施肥对土壤腐殖质含量的影响 q土壤肥料 oktl }tx p uu
孙翠玲 o郭玉文 o郭泉水 qt||z1 日本落叶松人工林重茬林地土壤养分含量变化对林木生长的影响 q林业科学研究 otskvl }vut p vuw
孙启武 o杨承栋 o焦如珍 qussv1 江西大岗山连栽杉木人工林土壤性质的变化 q林业科学 ov|kvl }t p x
王秀石 qt|{u1落叶松人工林土壤变化规律的研究 q吉林林业科技 okwl }t p tt
文启孝 qt|{w1土壤有机质研究方法 q北京 }农业出版社
阎德仁 o刘永军 o王保祥 o等 qt||x1 落叶松人工林土壤微生物含量的研究 q内蒙古林业科技 oktl }u{ p vv
阎德仁 qt||w1落叶松人工林土壤腐殖质特性和土壤酶活性的研究 q辽宁林业科技 oktl }xz p x|
杨玉盛 o邱仁辉 o俞新妥 o等 qt|||1 不同栽植代数 u|年生杉木林土壤腐殖质及结合形态的研究 q林业科学 ovxkvl }tty p tt|
杨玉盛 o杨伦增 o俞新妥 qt||y1 杉木林取代杂木林后土壤腐殖质组成及特性变化的研究 q福建林学院学报 otykul }|z p tss
中国科学院南京土壤研究所 qt|z{1 土壤理化分析 q上海 }上海科学技术出版社
中国土壤学会农业化学专业委员会 qt|{v1 土壤农业化学常规分析方法 q北京 }科学出版社
≥¬°²±¶¶²±  qusss qŒ±·¨µ¤¦·¬²±¶²©¤¯∏°¬±¬∏° ¤±§©∏¯√¬¦¤¦¬§¬± °²§¨µ¤·¨¯¼ ¤¦¬§¶²¯∏·¬²±¶}¶·²¬¦«¬²°¨ ·µ¼ ²©·«¨ ‹ nΠ„¯ v n ¬¨¦«¤±ª¨ q ∞∏µ²³¨¤± ²∏µ±¤¯ ²© ≥²¬¯
≥¦¬¨±¦¨ oxtktul }yxx p yyy
≥®¼¯ ¥¯¨µª ˜ qt|||1 ³‹ ¤±§¶²¯∏¥¬¯¬·¼ ²©¤¯∏°¬±¬∏°¬± ¤¦¬§¬¦©²µ¨¶·¶²¬¯¶}¤¦²±¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ²©µ¨¤¦·¬²±¶¥¨·º¨¨ ± ²µª¤±¬¦¤¦¬§¬·¼ ¤±§¤¯∏°¬±¬∏° ¤¯®¤¯¬±¬·¼q∞∏µ²³¨¤±
²∏µ±¤¯ ²©≥²¬¯ ≥¦¬¨±¦¨ oxskvl }|x p tsy
• ¤·¤±¤¥¨ „ o≥¤µ±²o•∏°¥¤±µ¤­¤o ετ αλqusst1‹∏°∏¶¦²°³²¶¬·¬²±²©¶²¬¯¶∏±§¨µ©²µ¨¶·o¦²©©¨¨¤±§¤µ¤¥¯¨¦∏¯·¬√¤·¬²±¬± «¬¯¯¼ ¤µ¨¤¶²©¶²∏·«≥∏°¤·µ¤oŒ±§²±¨ ¶¬¤q
∞∏µ²³¨¤± ²∏µ±¤¯ ²©≥²¬¯ ≥¦¬¨±¦¨ oxuktul }x|| p ysy
k责任编辑 于静娴l
wt 林 业 科 学 wv卷