落叶松混交林根际与非根际土壤养分, 微生物和酶活性特征

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1、吉艳芝等：落叶松混交林根际与非根际土壤养分、微生物和酶活性特征343落叶松混交林根际与非根际土壤养分、微生物和酶活性特征吉艳芝1，冯万忠2，陈立新2，段文标2，张笑归11.河北农业大学资源与环境科学学院，河北保定071001；2.东北林业大学林学院，黑龙江哈尔滨150040摘要：近年来，落叶松(Larixgmelinii)纯林导致地力衰退和生产力下降现象引起了林业工作者广泛关注。为了揭示其地力变化的内在机理，对落叶松纯林、落叶松-水曲柳(Fraxinusmandshurica)混交林和落叶松-蒙古栎(Quer

2、cusmongolica)混交林中根际土与非根际土的pH值、土壤养分、土壤微生物和土壤酶活性进行了对比分析。结果表明：（1）与纯林相比,混交林能提高根际土与非根际土的pH值，增加土壤有机质、全N、速效N、全P、速效P的含量，尤其能明显增加N素含量；能使土壤微生物总量、细菌和放线菌的数量有所增加，而真菌数量却有所减少;能提高过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶、多酚氧化酶和蔗糖酶的活性。（2）与非根际土比较，除混交林中根际土的速效P外，其它养分含量与土壤生物活性均增加。（3）落叶松-水曲柳混交林能显著提高土壤养分和土壤生物

3、活性。这从一个侧面反映了混交能改善落叶松林地和根际土壤环境,为有效防止落叶松林地土壤退化提供了理论依据。关键词：落叶松；混交林；土壤养分；微生物；酶活性中图分类号：S714.8文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）01-0339-05吉艳芝等：落叶松混交林根际与非根际土壤养分、微生物和酶活性特征343落叶松(Larixgmelinii)主要分布于大、小兴安岭林区,在各种苛刻的生境条件下具有很高的生物群落的稳定性,成为我国大兴安岭林区主要的用材树种,也是我国北方速生造林和更新树种，其人工林总面积

4、达150万hm2,而落叶松纯林造成的林地地力衰退问题也日益受到关注。因此，营造落叶松混交林成为提高落叶松生物量和土壤肥力的关键技术。对于落叶松与水曲柳混交林的研究较多，且主要研究林地的土壤养分的差别，同时这些研究也证实了营造混交林要优于纯林[1-4]，但对于蒙古栎与落叶松混交及从根际与非根际土壤生物活性角度揭示落叶松混交林优于纯林的研究尚未见报道。林木根际是林木和土壤进行物质、能量交换的场所,也是生化活性最强的区域，林木根系通过分泌各类有机物质和不平衡的元素吸收来影响土壤性质,而这种影响首先会以根际土壤性质的

5、变化反映出来，近年来,根际微生态系统的土壤环境引起了人们的广泛关注,但对落叶松混交林和纯林根际土壤性质的研究较少。因此本文从分析落叶松-水曲柳混交林和落叶松-蒙古栎混交林的根际土壤养分、微生物和酶的状况，并与落叶松纯林对比，揭示其地力变化的内在机制以及林木生长与土壤环境之间的关系，以期为进一步探讨森林—土壤的相互作用过程奠定理论基础,为防止落叶松林地力衰退和合理调整林分结构提供依据。1研究地区概况研究地点设立在东北林业大学帽儿山实验林场老山人工林生态站。该站位于黑龙江省尚志市帽儿山境内，东经127º30´~1

6、27º34´，北纬45º21´~45º25´，为长白山系张广才岭西部小岭余脉，属松嫩平原向张广才岭过渡的低山丘陵地区，平均海拔300m，属大陆性气候。本区年平均气温2.7℃，年平均最高气温18℃，年平均最低气温-12.1℃，年有效积温2636℃，无霜期120~140d，年降雨量780mm，年日照总数1856.8h，平均日照率43%。本地区地带性土壤为暗棕壤，非地带性土壤有白浆土、草甸土、沼泽土。地带性土壤及前已经演替成东北东部山区较典型的天然落叶阔叶次生林。主要树种有蒙古栎(Quercusmongolica)

7、、水曲柳(Fraxinusmandshurica)、红松(Pinuskoraiensis)、黄菠萝(Phellodendronamurense)、胡桃楸(Juglansmandshurica)、白桦(Betulaplatyphylla)、枫桦(B.costata)、山杨(Populusdavidiana)、紫椴(Tiliaamurensis)、红皮云杉(Piceakoraiensis)等。2材料与方法2.1材料34a生落叶松人工林：1967年春栽植，苗龄2a，株行距100150cm，1978年经抚育间伐，光照

8、充足的地段有天然的蒙古栎、水曲柳、白桦等阔叶树种侵入，林下植被较丰富。为了保证数据的可靠性，分别寻找立地条件一致的落叶松与水曲柳混交和落叶松与蒙古栎混交样地各3处，每处选择3株落叶松标准木，每一株标准木的周围分上下左右设置4个采样点。吉艳芝等：落叶松混交林根际与非根际土壤养分、微生物和酶活性特征343挖出细根，采用抖落法采集根际土壤混合样品。在各样地内沿“S”形采集0~20cm的非根际土，带回实验室