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HUMIC SUBSTANCES CHARACTERISTICS OF THE MIXED PLANTATION OF POPLAR AND BLACK LOCUST IN SANDY SOIL

杨树刺槐混交林下沙质土壤腐殖物质特性


研究了沙质土壤种植杨树、刺槐纯林和混交林后土壤腐殖物质特性变化的状况。研究结果表明:与无林地相比,沙地土壤种植杨树、刺槐纯林和混交林后土壤有机C和腐殖质C增加,土壤胡敏酸的光密度值增大,胡敏酸 富啡酸比值上升,E4和EC 值提高,色调系数(ΔlogK)降低和相对色度(RF)升高,土壤松结合态腐殖物质(Ⅰ)和紧结合态腐殖物质(Ⅲ)以及松 紧(Ⅰ Ⅲ)比值均有不同程度的增加,土壤稳结合态腐殖质(Ⅱ)的含C量占土壤全C的比例有不同程度的下降,表明土壤腐殖物质的聚合程度提高,腐殖物质的芳香核原子团增多,芳化度和芳化分子的复杂程度以及腐殖化程度均得到提高,腐殖物质的品质变佳,土壤熟化度增大,土壤供肥保肥的能力增强,土壤肥力得以提高。培肥土壤的效果以种植杨树刺槐混交林为最大,其次为刺槐纯林,再次为杨树纯林。

The humic substances characteristics of the mixed and pure plantation of poplar and black locust in sandy soil were studied,the results were as follows:Compared with soil without forest,after the mixed and pure plantation of poplar and black locust being planted in sandy soil,soil organic C and humic C increased,the light density value of humic acid,HA/FA ratio,E 4,E C,and RF values raised,Δlog K decreased,soil loose (Ⅰ) and tight (Ⅲ) combined form humus contents and the ratio of Ⅰ/Ⅲ went up,the ratio of organic C content in soil stable combined form humus (Ⅱ) to that in soil declined,indicating that the polymeric degree of soil humic substances raised,the atomic groups of aromatic nucleus increased,the aromaticity,complex degree of aromatized molecules and humification degree all went up,the quality of humic substances became better,soil maturity raised,soil nutrient-providing and nutrient-holding capacities increased and the soil fertility promoted after the mixed and pure plantation of poplar and black locust being planted in sandy soil.The increase in sandy soil fertility degrees followed the order:mixed plantation>black locust plantation>poplar plantation.


全 文 :第 vz卷 第 v期
u s s t年 x 月
林 业 科 学
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∂²¯1vz o‘²1v
¤¼ou s s t
杨树刺槐混交林下沙质土壤腐殖物质特性 3
张鼎华 翟明普 林 平 贾黎明
k北京林业大学森林资源与环境学院 北京 tsss{vl
孙志蓉
k新疆塔里木农垦大学植物科技学院 塔里木 {wvvssl
摘 要 } 研究了沙质土壤种植杨树 !刺槐纯林和混交林后土壤腐殖物质特性变化的状况 ∀研究结果表明 }与
无林地相比 o沙地土壤种植杨树 !刺槐纯林和混交林后土壤有机 ≤ 和腐殖质 ≤ 增加 o土壤胡敏酸的光密度值
增大 o胡敏酸Π富啡酸比值上升 o∞w 和 ∞≤ 值提高 o色调系数k∃¯²ªŽl降低和相对色度k• ƒl升高 o土壤松结合态
腐殖物质k ´l和紧结合态腐殖物质k ¶l以及松Π紧k ´Π¶l比值均有不同程度的增加 o土壤稳结合态腐殖质
k µl的含 ≤ 量占土壤全 ≤的比例有不同程度的下降 o表明土壤腐殖物质的聚合程度提高 o腐殖物质的芳香核
原子团增多 o芳化度和芳化分子的复杂程度以及腐殖化程度均得到提高 o腐殖物质的品质变佳 o土壤熟化度增
大 o土壤供肥保肥的能力增强 o土壤肥力得以提高 ∀培肥土壤的效果以种植杨树刺槐混交林为最大 o其次为刺
槐纯林 o再次为杨树纯林 ∀
关键词 } 沙质土壤 o杨树 o刺槐 o混交林 o腐殖物质
收稿日期 }usss2sy2tu ∀
3 国家自然科学基金资助项目kv|{zsywvl o福建林业科学研究院土壤研究室李宝福工程师协助土壤分析 o在此表示衷心感谢 ∀
ΗΥΜΙΧ ΣΥΒΣΤΑΝΧΕΣ ΧΗΑΡΑΧΤΕΡΙΣΤΙΧΣ ΟΦ ΤΗΕ ΜΙΞΕ∆ ΠΛΑΝΤΑΤΙΟΝ ΟΦ
ΠΟΠΛΑΡ ΑΝ∆ ΒΛΑΧΚ ΛΟΧΥΣΤ ΙΝ ΣΑΝ∆Ψ ΣΟΙΛ
«¤±ª⁄¬±ª«∏¤ «¤¬¬±ª³∏ ¬± °¬±ª ¬¤¬°¬±ª
k Φορεστ Ρεσουρχεσ ανδ Ενϖιρονµεντ Χολλεγε oΒειϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Βειϕινγ tsss{vl
≥∏± «¬µ²±ª
k Πλαντ Σχιενχε ανδ Τεχηνολογψ Χολλεγε οφ Ταλιµυ Αγρι2ρεχλαµατιον Υνιϖερσιτψ Ταλιµυ {wvvssl
Αβστραχτ } ׫¨ «∏°¬¦¶∏¥¶·¤±¦¨¶¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦¶²©·«¨ °¬¬¨ §¤±§³∏µ¨ ³¯¤±·¤·¬²± ²©³²³¯¤µ¤±§¥¯¤¦® ²¯¦∏¶·¬±¶¤±§¼¶²¬¯
º¨ µ¨ ¶·∏§¬¨§o·«¨ µ¨¶∏¯·¶º¨ µ¨ ¤¶©²¯ ²¯º¶}≤²°³¤µ¨§º¬·«¶²¬¯ º¬·«²∏·©²µ¨¶·o¤©·¨µ·«¨ °¬¬¨ §¤±§³∏µ¨ ³¯¤±·¤·¬²±²©³²³¯¤µ¤±§
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µ¤·¬²o∞w o∞≤ o¤±§• ƒ √¤¯∏¨¶µ¤¬¶¨§o∃¯²ªŽ§¨¦µ¨¤¶¨§o¶²¬¯ ²¯²¶¨ k ´l ¤±§·¬ª«·k ¶l ¦²°¥¬±¨ §©²µ° «∏°∏¶¦²±·¨±·¶¤±§
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©¨µ·¬¯¬·¼ §¨ªµ¨ ¶¨©²¯ ²¯º¨ §·«¨ ²µ§¨µ}°¬¬¨ §³¯¤±·¤·¬²± ¥¯¤¦® ²¯¦∏¶·³¯¤±·¤·¬²± ³²³¯¤µ³¯¤±·¤·¬²±q
Κεψ ωορδσ} ≥¤±§¼¶²¬¯o°²³¯¤µo…¯¤¦® ²¯¦∏¶·o ¬¬¨ §³¯¤±·¤·¬²±o‹∏°¬¦¶∏¥¶·¤±¦¨¶
杨树k Ποπυλυ󶳳ql刺槐k Ροβινια πσευδοαχαχια ql混交林是我国北方沙荒地造林实践中形成的一种
成功的固氮树种和非固氮树种混交林 o其促进杨树生长 !改善林地小气候 !提高树木抗病抗虫能力 !改善
林地养分和水分状况以及林地景观特征等多方面作用已广为人知 ∀为了充分认识这种混交林类型成功
的奥秘以便更好地指导造林实践 o人们从它的生长状况 !生物量 !根系分布 !土壤肥力及养分循环 !小气
候变化及生物化学作用方式等方面进行了一系列的研究k翟明普 ot||z ~贾黎明 ot||z ~金幼菊 ot||zl ∀
然而 o到目前为止 o尚未见到对该混交林沙地土壤腐殖物质特性研究的报道 ∀本文旨在通过研究杨树刺
槐混交林沙地土壤腐殖质变化状况 o了解其对土壤肥力的作用及其作用的机理 o为我国干旱 !半干旱地
区沙地土壤更好地培育林木提供有关土壤培肥方面的理论依据 ∀
t 试验地概况
试验地位于北京市顺义县潮白河林场 o东经 ttyβwχ o北纬 wsβtyχ o属暖温带大陆性气候 o四季分明 o年
均气温 tt ε o年降水 xss ∗ zss °° o主要集中在 z ∗ {月份 ∀海拔 us ∗ vs ° o土壤主要为冲积沙土 o多为
/通体沙0 o有机质含量低 o蓄水 !保水能力差 ∀林场范围内成林林分大多为杨树刺槐混交林 ∀林下地被
物稀少 o覆盖度 u h左右 o主要有猪毛菜 !灰菜 !狗尾草以及禾本科植物 ∀杨树 !刺槐纯林及杨树刺槐混
交林造林时间均为 t|{s年 o营造的杨树树种均为小美旱k Ποπυλυσ − Ποπυλαρισ. ≤«²± ) ¬¯±l ∀
u 研究方法
选择土壤起源相同 !地形一致 !相毗邻的杨树刺槐混交林 !杨树纯林 !刺槐纯林以及空旷地k无林地l
设置标准地 o标准地面积 us ° ≅ us °在标准地内按等距离分层采取 s ∗ us¦°和 us ∗ ws¦°土层土样 o采
取时随机采取 y点土样 o然后混合均匀 o每标准地重复两次 ∀土样带回实验室后风干 o各土样土壤理化
基本性质见表 t ∀分析时 o土壤有机质 }硫酸 ) 重铬酸钾法k中国科学院南京土壤研究所 ot|z{l ~土壤腐
殖质组成 }焦磷酸钠提取 ) 重铬酸钾法k中国科学院南京土壤研究所 ot|z{ ~文启孝等 ot|{wl ~∞w 为波长
wyx ±°处的消光系数值 ~∞¦€ ∞wvsΠ≤ o∞wvs为 wvs ±°波长时的消光系数 o≤ 为碳浓度k°ªΠ°l ~∞wΠ∞y € ∞wyxΠ
∞yyxk为波长 wyx±°和 yyx±°处光密度值的商l ~• ƒ为腐殖酸溶液在波长 wss±°处的消光系数值除以 vs
°该溶液所消耗的 s1t°²¯ Ž°±’w 的 °数 o∃¯²ªŽ€ Žwss p Žyss oŽwss和 Žyss分别为波长 wss ±°和 yss ±°
处的消光系数值kŽ∏°¤§¤ot|yzlk相当于 ≥¬°²±的 ׃和 • ƒl ~土壤腐殖质结合形态 }按傅积平所介绍的改
进方法进行k傅积平 ot|{vl ∀
表 1 土壤部分理化性质 ≠
Ταβ .1 Παρτ οφσοιλ πηψσιχαλ ανδ χηεµιχαλ προπερτιεσ
土壤
≥²¬¯
土层深度
≥²¬¯ §¨³·«
k¦°l
有机碳
’µª¤±¬¦≤
kªΠ®ªl
全氮
ײ·¤¯ ‘
kªΠ®ªl
≤Π‘
全磷
ײ·¤¯ °
kªΠ®ªl
水解氮
‹¼§µ²¯¼·¬¦‘
k°ªΠ®ªl
有效磷
„√¤¬¯¤¥¯¨°
k°ªΠ®ªl
有效钾
„√¤¬¯¤¥¯¨Ž
k°ªΠ®ªl
物理性粘粒
°«¼¶¬¦¤¯ ¦¯¤¼
 s1st°°k h l
容重
…∏¯® §¨±¶¬·¼
kªΠ¦°vl
总孔隙度
ײ·¤¯ ³²µ²¶¬·¼
k h l
混交林 s ∗ us tt1u| s1zu tx1z s1x| uw1v{ u1ut ts{1wx t1|v t1vu w|1vv
¬¬¨ §³¯¤±·¤·¬²± us ∗ ws |1{y s1xt t|1v s1u{ z1{w s1|{ wz1uy v1{u t1uz wx1vw
杨树纯林 s ∗ us z1uw s1v| t{1y s1t{ {1yz t1tx {v1yt v1sz t1vw wv1zy
°²³¯¤µ us ∗ ws x1w{ s1uy ut1t s1uu w1uv s1zu v|1yu w1x{ t1vu wu1t|
刺槐纯林 s ∗ us |1sv s1x{ tx1y s1vy u|1{u v1xt {w1tu u1tw t1vy ww1yu
Βλαχκ λοχυστ us ∗ ws y1wv s1wu tx1v s1tz z1yv t1{v v{1zw v1ys t1vw wu1w|
无林地 s ∗ us u1vy s1tv t{1u s1tw u1tv s1xw u|1zx v1tv t1vy ws1x|
‘²©²µ¨¶· us ∗ ws u1t{ s1tt t|1{ s1tz u1uu s1wz uw1yu v1xy t1v{ wt1ty
≠表中数据均为两个重复分析数据的平均值 o下同 ∀ ׫¨ §¤·¤¬± פ¥qt ¤µ¨ ·«¨ °¨ ¤± √¤¯∏¨¶²©·º²µ¨³¨ ¤·¶o·«¨ ¶¤°¨ ¥²¯²º q
v 结果与分析
311 土壤腐殖质组成
土壤腐殖质是土壤有机质的重要组成部分 o对其组成进行分析研究 o对进一步分析土壤枯落物k包
括地上和地下部分l的分解状况 o揭示不同枯落物分解产物对土壤肥力的影响有一定的指导意义k文启
孝 ot|{wl ∀表 u的结果表明 o沙地土壤种植杨树纯林 !刺槐纯林以及杨树刺槐混交林后 o土壤有机 ≤ 含
|x 第 v期 张鼎华等 }杨树刺槐混交林下沙质土壤腐殖物质特性
量和腐殖酸 ≤含量均有了较大幅度的增长 o与无林地相比 o混交林土壤增幅最大 o有机 ≤ 和腐殖质 ≤ s
∗ us¦°土壤分别增加了 vz{1w h和 wsv1v h ous ∗ ws¦°土壤分别增加了 vxu1v h和 vzz1y h ~其次为刺槐
纯林 os ∗ us¦°土壤分别增加了 u{u1y h和 vsv1v h ous ∗ ws¦°土壤分别增加了 t|x1s h和 t{z1t h ~增幅
最小的为杨树纯林 os ∗ us¦°土壤分别增加了 usy1{ h和 utv1u h ous ∗ ws¦°土壤分别增加了 txt1w h和
txx1v h ∀土壤胡敏酸是土壤腐殖质的重要组成部分 o其含量及特性在一定程度上能反映土壤腐殖质的
类型及性质 o土壤腐殖化度k土壤胡敏酸占土壤全碳量的百分比l则是衡量腐殖质品质优劣的标志之一
k林明海 ot|{ul ∀从表 u看 o无论是胡敏酸 !富啡酸还是土壤腐殖化度都以混交林为最大 o其大小顺序
为 }混交林 刺槐纯林 杨树纯林 无林地 ∀混交林 s ∗ us¦°土壤胡敏酸含量和土壤腐殖化度分别是
无林地的 {1{s和 t1{w倍 ous ∗ ws¦°土壤分别是无林地的 z1yx和 t1y|倍 ~杨树纯林 s ∗ us¦°土壤胡敏
酸含量和土壤腐殖化度分别是无林地的 v1zs和 t1ut倍 ous ∗ ws ¦°土壤分别是无林地的 v1t{和 t1uy
倍 ~刺槐纯林 s ∗ us¦°土壤胡敏酸含量和土壤腐殖化度分别是无林地的 x1xx和 t1wx倍 ous ∗ ws¦°土壤分
别是无林地的 v1{{和 t1vu倍 ∀土壤胡敏酸与富啡酸比值k‹„Πƒ„l的大小顺序为 }混交林 刺槐纯林 杨
树纯林 无林地 o土壤胡敏酸与富啡酸比值能在一定程度上反映土壤腐殖物质的聚合程度k熊 毅l等 o
t||s ~杨玉盛等 ot|||l o土壤胡敏酸与富啡酸比值越大 o土壤腐殖物质的聚合程度也越高 o质量也越好 ∀
表 2 土壤腐殖质组成
Ταβ .2 Χοµποσιτιον οφσοιλ ηυµυσ
土壤
≥²¬¯
土层深度
≥²¬¯ §¨³·«
k¦°l
有机碳
’µª¤±¬¦≤
kªΠ®ªl
腐殖酸 ≤
‹∏°¬¦¤¦¬§≤
kªΠ®ªl
各组分碳含量 ≤kªΠ®ªl 各组分比例 Œ± ²µª¤±¬¦≤k h l
‹„ ƒ„ 胡敏素‹∏°¬± ‹„ ƒ„
胡敏素
‹∏°¬±
胡敏酸
富啡酸
‹„Πƒ„
混交林 s ∗ us tt1u| w1x{ t1zy u1{u y1zt tx1x| uw1|{ x|1wv s1yu
¬¬¨ §³¯¤±·¤·¬²± us ∗ ws |1{y w1sy t1vs u1zy x1{s tv1t{ uz1|| x{1{v s1wz
杨树纯林 s ∗ us z1uw u1{x s1zw u1tt w1v| ts1uu u|1tw ys1yw s1vx
°²³¯¤µ us ∗ ws x1w{ u1tz s1xw t1yv v1vt |1{x u|1zw ys1wt s1vv
刺槐纯林 s ∗ us |1sv v1yz t1tt u1xy x1vy tu1u| u{1vx x|1vy s1wv
Βλαχκ λοχυστ us ∗ ws y1wv u1ww s1yy t1z{ v1|| ts1uy uz1y{ yu1sy s1vz
无林地 s ∗ us u1vy s1|t s1us s1zt t1wx {1wz vs1s{ yt1wx s1u{
‘²©²µ¨¶· us ∗ ws u1t{ s1{x s1tz s1y{ t1vv z1{s vt1t| yt1st s1ux
上述结果表明 }ktl森林植被在土壤培肥方面的作用 ~kul不同的树种对土壤肥力所起的作用不同 o
刺槐为豆科植物 o其培肥作用大于非豆科植物的杨树 ~kvl混交林对土壤的培肥作用大于纯林 ∀混交林
由于群落结构趋于复杂 o林内土壤枯落物在数量和质量上均发生变化 o导致土壤微生物数量的增加以及
群体更加多样化 o因而能更加深刻地改造土壤 o提高土壤肥力k贾黎明 ot||{l ∀
312 土壤腐殖质光学特性
胡敏酸的光学特性是判断土壤腐殖质性质的重要依据 ∀腐殖物质的颜色是由各种发色官能团所引
起 o例如不饱和键 !羰基和醌基等 ∀胡敏酸度的光密度值在一定程度上可以表征分子的复杂程度 o胡敏
酸的光密度愈大 o则分子的复杂程度愈高 o芳香核原子团多 o缩合度较高 ~相反 o较为简单的胡敏酸则芳
香性小 o脂肪侧键多 o光密度值小 ∀从图 t !图 u可看出 o沙地土壤种植杨树 !刺槐纯林以及杨树刺槐混
交林后 o土壤胡敏酸的光密度值得以提高 o提高的幅度以混交林最大 o其次为刺槐纯林和杨树纯林 ∀据
研究k加藤秀正 ot|{sl o/成熟0的胡敏酸光密度大 o土壤肥力持久而稳定 ~而分子量较小的/幼龄0胡敏酸
光密度小 o土壤肥力和熟化度低 ∀
土壤胡敏酸的 ∞w 值可在一定程度上反映腐殖物质的芳化程度和芳化分子的大小 o∞w 值越大 o表明
腐殖物质分子的复杂程度愈高 o芳化程度大 o相反 o∞w 值越小 o表明腐殖物质芳化程度愈小 o分子的复杂
程度小k熊 毅 ot||s ~彭福泉 ot|{xl ∀从表 v看 o无论是 s ∗ us¦°土层还是 us ∗ ws¦°土层 o土壤胡敏酸
的 ∞w 值的大小顺序依次为 }混交林 刺槐纯林 杨树纯林 无林地 ∀与无林地相比 o混交林 s ∗ us ¦°
土层胡敏酸 ∞w 值增加了 tt{1x h ous ∗ ws¦°土层增加了 ttv1v h ~刺槐纯林 s ∗ us¦°土层胡敏酸 ∞w 值
sy 林 业 科 学 vz卷
图 t 土壤胡敏酸光密度ks ∗ us¦°土层l
ƒ¬ªqt ¬ª«·§¨±¶¬·¬¨¶²©¶²¬¯ «∏°¬¦¤¦¬§ks ∗ us¦° ¤¯¼¨ µl
图 u 土壤胡敏酸光密度kus ∗ ws¦°土层l
ƒ¬ªqu ¬ª«·§¨±¶¬·¬¨¶²©¶²¬¯ «∏°¬¦¤¦¬§kus ∗ ws¦° ¤¯¼¨ µl
在图 t !图 u中 o从上至下的曲线分别为混交林 !刺槐纯林 !杨树纯林 !无林地 ∀
Œ±©¬ª∏µ¨ t ¤±§u o©µ²°·²³·²¥²·²°·«¨ ¦∏µ√¨ ¶¤µ¨ µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ °¬¬¨ §³¯¤±·¤·¬²±oΒλαχκλοχυστ o³²³¯¤µ¤±§±²©²µ¨¶·q
增加了 yy1u h ous ∗ ws¦°土层增加了 xt1z h ~杨树纯林 s ∗ us¦°土层胡敏酸 ∞w 值增加了 vv1{ h ous ∗
ws¦°土层增加了 uy1z h ∀
我国一般以土壤胡敏酸的 ∞wΠ∞y 值作为表征土壤腐殖物质的芳构化程度的指标 ∀而波诺马廖娃等
人k波诺马廖娃 ot|{z ~李卫东 ot||yl则认为 o把 ∞≤ 值作为表征芳构化的指标更为适宜 o我们对沙地土壤
腐殖物质的研究支持了这一观点 ∀从表 v可看出 o沙地各土壤腐殖物质的 ∞wΠ∞y 值之间虽然也呈规律
性的变化k混交林 刺槐纯林 杨树纯林 无林地l o但总的来说差异不大 o而 ∞≤ 值的差异却较为明显 ∀
与无林地相比 o混交林 s ∗ us¦°土层胡敏酸 ∞≤ 值提高了 tsy1w h ous ∗ ws ¦°土层提高了 zy1z h ~刺槐
纯林 s ∗ us¦°土层胡敏酸 ∞≤ 值提高了 zu1w h ous ∗ ws ¦°土层提高了 xu1{ h ~杨树纯林 s ∗ us ¦°土层
胡敏酸 ∞≤ 值提高了 ws1u h ous ∗ ws¦°土层提高了 u{1| h ∀ ∞≤ 值的大小顺序为 }混交林 刺槐纯林 
杨树纯林 无林地 o表明沙地土壤种植杨树 !刺槐纯林以及杨树刺槐混交林后土壤腐殖物质的芳构化程
度提高 o提高的幅度以混交林最大 ∀
一般认为暗色物质是腐殖物质最重要的特征之一 o腐殖物质形成的本质是一种颜色逐渐变暗的过
程k窦 森 ot||xl ∀ Ž∏°¤§¤等kt|yzl根据两项与颜色有关的指标即色调系数k∃¯²ªŽl和相对色度k• ƒl将
胡敏酸分为 „ !… !°和 • ³w个类型 ∀从 • ³到 …o或从 °到 „ o或从 …到 „ o胡敏酸的腐殖化程度加深 o≤Π
‹比值提高 o分子结构趋向于复杂和成熟k熊田恭一 ot|{wl ∀从表 v可知 o按 Ž∏°¤§¤等对胡敏酸的划
分 o沙地土壤无林地 !刺槐纯林 !杨树纯林以及杨树刺槐混交林的 us ∗ ws ¦°土层的胡敏酸均为 °型 o杨
树刺槐混交林 s ∗ us¦°土层胡敏酸的类型转变为 „型 ∀沙地土壤种植杨树 !刺槐纯林后虽未能使土壤
胡敏酸类型发生转变 o但与无林地相比 o色调系数k∃¯²ªŽl的降低和相对色度k• ƒl的升高却是十分明显
的 o表明土壤腐殖化程度加深 o胡敏酸分子变得更为复杂 o土壤的熟化度加深 o肥力提高 ∀色调系数
k∃¯²ªŽl降低和相对色度k• ƒl升高的幅度以混交林土壤最大 o其 s ∗ us ¦°土层胡敏酸的类型甚至转变
为 „型 o其次为刺槐纯林 o再次为杨树纯林 ∀
以上土壤腐殖质光学特性的分析表明 o沙地土壤种植林木后 o土壤腐殖质分子的复杂程度提高 o分
子量增大 o芳香核原子团增多 o缩合度变大 o腐殖物质的芳构化和芳化分子的复杂程度以及腐殖化程度
均得到不同程度的提高 o腐殖物质的品质变佳 o土壤熟化度增大 o土壤肥力得以提高 ∀
313 土壤腐殖质结合形态
土壤腐殖质与无机矿物结合而形成的有机无机复合体是构成土壤肥力的基础 o是植物生长所需养
分 !水分来源的载体 o是土壤肥力的核心 o在土壤保肥供肥过程中起着重要的作用 ∀不同腐殖质结合形
态是有机胶体k腐殖质l与矿质胶体k粘粒l相互作用的形式 o其反映了土壤有机无机复合体中腐殖质与
ty 第 v期 张鼎华等 }杨树刺槐混交林下沙质土壤腐殖物质特性
表 3 土壤腐殖质光学性质
Ταβ .3 Οπτιχαλ προπερτιεσ οφσοιλ ηυµυσ
土壤
≥²¬¯
土层深度
≥²¬¯ §¨³·«k¦°l
∞w ∞≤ ∞wΠ∞y ∃¯²ªŽ • ƒ
类型
×¼³¨
混交林 s ∗ us t1wu ty1uw x1sz s1w|u {u1z „
¬¬¨ §³¯¤±·¤·¬²± us ∗ ws t1u{ tv1xu x1{u s1xvt zt1v °
杨树纯林 s ∗ us s1{z tt1sv x1w| s1x{z x{1{ °
°²³¯¤µ us ∗ ws s1zy |1{y y1ys s1yuw xt1v °
刺槐纯林 s ∗ us t1s{ tv1xz x1ws s1xs{ yx1w °
Βλαχκ λοχυστ us ∗ ws s1|t tt1y| y1xs s1xw{ xw1| °
无林地 s ∗ us s1yx z1{z y1xs s1yvw w{1z °
‘²©²µ¨¶· us ∗ ws s1ys z1yx y1yz s1yy{ wx1y °
表 4 土壤腐殖质结合形态
Ταβ .4 Τηε χοµβινεδ φορµσ οφσοιλ ηυµυσ
土壤
≥²¬¯
土层深度
≥²¬¯ §¨³·«
k¦°l
不同结合态含 ≤量
≤ ¦²±·¨±·¬± §¬©©¨µ¨±·¦²°¥¬±¨ §©²µ°¶kªΠ®ªl
不同结合态含 ≤比例
•¤·¬²²© ≤ ¦²±·¨±·¬± §¬©©¨µ¨±·¦²°¥¬±¨ §©²µ°¶·²·²·¤¯ ≤k h l
松结合态k ´l
²²¶¨ ¦²°¥¬±¨ §
©²µ°
稳结合态k µl
≥·¤¥¯¨¦²°¥¬±¨ §
©²µ°
紧结合态k ¶l
׬ª«·¦²°¥¬±¨ §
©²µ°
松结合态k ´l
²²¶¨ ¦²°¥¬±¨ §
©²µ°
稳结合态k µl
≥·¤¥¯¨¦²°¥¬±¨ §
©²µ°
紧结合态k ¶l
׬ª«·¦²°¥¬±¨ §
©²µ°
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混交林 s ∗ us w1uv t1su y1sw vz1wz |1sv xv1xs s1zs
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杨树纯林 s ∗ us u1uv t1uu v1z| vs1{s ty1{x xu1vx s1x|
°²³¯¤µ us ∗ ws t1xv t1sw v1st uz1|u t{1|{ xv1ts s1xt
刺槐纯林 s ∗ us v1su t1uy w1zx vv1ww tv1|x xu1yt s1yw
Βλαχκ λοχυστ us ∗ ws t1{z t1sv v1ty u|1s{ ty1su xw1|s s1x|
无林地 s ∗ us s1yu s1xt t1uv uy1uz ut1ys xu1tv s1xs
‘²©²µ¨¶· us ∗ ws s1xy s1w| t1tv ux1y| uu1w{ xt1{v s1xs
粘土矿物结合的松紧程度的大小 ∀一般来说 o随着土壤肥力的提高 !熟化度的增强 o松结合态的腐殖质
增多 o松Π紧k ´Π¶l比值增大k刘树庆等 ot|{|l ∀分析结果表明k表 wl o沙地土壤的腐殖质结合形态以紧
结合态为主 o松结合态为次 o稳结合态最少 ∀从松结合态看 o无论 s ∗ us¦°土层还是 us ∗ ws ¦°土层 o含
≤量和占土壤全 ≤的比例 o都以混交林土壤最大 o刺槐纯林为次 o杨树纯林再次 o无林地最小 ~紧结合态
腐殖质的含 ≤量和占土壤全 ≤的比例在各土壤层次中也是混交林 刺槐纯林 杨杨纯林 无林地 o但
各土壤紧结合态腐殖质的含 ≤量占土壤全 ≤的比例相互之间差异不大 ~稳结合态腐殖质的含 ≤ 量在不
同土壤层次 !不同沙地土壤之间k指杨树刺槐混交林土壤 !杨树纯林土壤 !刺槐纯林土壤和无林地土壤之
间l看不出规律性的变化 o但不同土壤层次稳结合态腐殖质的含 ≤ 量占土壤全 ≤ 的比例却呈现出规律
性的变化 o即 }无林地 杨树纯林 刺槐纯林 混交林 ~松Π紧k ´Π¶l比值不同土壤层次均以混交林 
刺槐纯林 杨树纯林 无林地 ∀一般认为 o土壤腐殖质中松结合态的 ≤ 主要来源于新鲜的有机物质 o
易为土壤微生物所分解 o活性较大 o对土壤有效养分的供应起着重要的作用 ∀土壤腐殖质紧结合态是与
土壤矿物k主要是粘土矿物l部分结合较紧且较稳定的腐殖质部分 o其不易被微生物所分解 o但与土壤全
量养分 o如全氮 !全磷等关系密切 o故土壤紧结合态腐殖质在土壤养分的保贮及稳定土壤结构方面起着
重要的作用k杨玉盛 ot||| ~刘树庆 ot|{|l ∀沙地土壤粘粒含量少 o土壤的缓冲性能和保肥能力低下 o提
高土壤的保肥性能是提高沙地土壤肥力的关键 ∀以上的分析结果表明了沙地土壤种植杨树 !刺槐纯林
以及杨树刺槐混交林后 o土壤供肥 !保肥的能力得以提高 o提高的程度以混交林最大 o其次为刺槐纯林 o
再次为杨树纯林 ∀
w 结语和建议
ktl沙地土壤种植杨树 !刺槐纯林和杨树刺槐混交林后 o土壤有机 ≤ 和腐殖质 ≤ 含量增加 o土壤肥
uy 林 业 科 学 vz卷
力提高 o增加和提高的幅度均以混交林最大 o刺槐纯林次之 o杨树纯林最小 ∀
kul沙地土壤种植杨树 !刺槐纯林和杨树刺槐混交林后 o土壤胡敏酸含量 !土壤腐殖化程度以及土壤
胡敏酸与富啡酸比值k‹„Πƒ„l均增加 o土壤腐殖物质的聚合程度提高 o土壤腐殖物质的品质得以改善 o
增加 !提高和改善的幅度均以混交林最大 o刺槐纯林次之 o杨树纯林最小 ∀
kvl沙地土壤种植杨树 !刺槐纯林和杨树刺槐混交林后 o土壤胡敏酸光密度值增加 o∞w 和 ∞≤ 值提
高 o色调系数k∃¯²ªŽl降低和相对色度k• ƒl升高 o表明土壤腐殖化程度加深 o胡敏酸分子变得更为复杂 o
土壤的熟化度提高 o增加和提高的幅度均以混交林最大 o刺槐纯林次之 o杨树纯林最小 ∀
kwl沙地土壤种植杨树 !刺槐纯林和杨树刺槐混交林后 o土壤松结合态腐殖物质k ´l和紧结合态腐
殖物质k ¶l以及松Π紧k ´Π¶l比值均有不同程度的增加 o土壤稳结合态腐殖质的含 ≤ 量占土壤全 ≤ 的
比例有不同程度的下降 o表明土壤供肥 !保肥的能力得以提高 o提高的幅度以混交林最大 o刺槐纯林次
之 o杨树纯林最小 ∀
kxl不同的植被群落对沙地土壤的培肥效果不同 ∀建议今后在沙地土壤营造人工群落时 o尽可能进
行多树种混交造林以及多营造一些改土培肥效果好的植物种类 o如豆科植物等 o以加速土壤肥力的提
高 o改善沙地地区的生态环境 ∀
参 考 文 献
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贾黎明 o翟明普 o智 信等 1杨树刺槐混交林生长状况及生产力 1 混交林研究 o北京 }中国林业出版社 ot||z }tt ∗ tz
贾黎明 o翟明普 o胡延杰等 1杨树刺槐混交林养分状况 1 混交林研究 o北京 }中国林业出版社 ot||z }vx ∗ wt
贾黎明 o方陆明 o胡延杰 1 杨树刺槐混交林及其纯林枯落叶分解 1 应用生态学报 ot||{ o|kxl }wyv ∗ wyz
加藤秀正k何群摘编l1 日本关于腐殖质粘土复合体的一些研究 1 土壤学进展 ot|{sktl }v{ ∗ wv
金幼菊 o陈华君 o王沙生 1 不同栽培条件下杨树刺槐混栽对根系生长的影响 1 混交林研究 o北京 }中国林业出版社 ot||z }zv ∗ zz
李卫东 o张明亮 o逄焕成 1 中国暖温带黑粘土的腐殖质特性及其与土壤发生的关系 1 土壤学报 ot||y ovvkwl }wvv ∗ wv{
林明海 o赖庆旺 1 不同熟化度红壤及红壤性水稻土的腐殖质组成及其特性 1 土壤学报 ot|{u ot|kvl }uvz ∗ uwz
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彭福泉 o高坤林 o车玉萍 1 我国几种土壤中腐殖质性质的研究 1土壤学报 ot|{x ouuktl }yx ∗ zv
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≈日 熊田恭一k李庆荣等译l1 土壤有机质的化学 1 北京 }科学出版社 ot|{w
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vy 第 v期 张鼎华等 }杨树刺槐混交林下沙质土壤腐殖物质特性