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城镇建设【2020年第07期】

  • ID:271743
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  • 学科:市政工程
  • 更新时间:2020-05-31 18:04:42
  • 期刊: 城镇建设
内容简介
《城镇建设》是由中国出版传媒股份有限公司主管、中国大百科全书出版社有限公司主办,国际标准连续出版物号ISSN 2096-6539,国内统一连续出版物号CN10-1589/TU。本刊是面向国内外公开发行的国家级综合性工程学术期刊,以服务于广大工程建设科技人员、管理者,促进国内外工程建设学术交流与发展为宗旨。

杉林连载对土壤养分的影响及其反馈

2019/8/9 15:17:00 市政工程 梁健文
资料简介

摘要: 杉木是我国速生丰产且材质优良的特有树种。到 2004年为止 ,杉木林面积达 921.35万 hm2,占全国人工林面积的 30.4%,在我国森林资源结构中占有重要地位 ,而且它在缓解我国经济发展对木材需求增长的压力和支持天然林保护等重大生态工程的实施方面起着重要作用。

杉林连载对土壤养分的影响及其反馈

梁健文

广西容县高山林场 广西玉林 537519

摘要:杉木是我国速生丰产且材质优良的特有树种。到2004年为止,杉木林面积达921.35万hm2,占全国人工林面积的30.4%,在我国森林资源结构中占有重要地位,而且它在缓解我国经济发展对木材需求增长的压力和支持天然林保护等重大生态工程的实施方面起着重要作用。

关键词:山林连载;土壤养分;影响;反馈

1 材料与方法

1.1 表1为杉林样地基本情况

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1.2 土壤样品采集与测定

在林内分别设置4个20m×20m样方,共12个样方。随后,在每个样方内用土钻随机采集0~10cm土壤,将8~10个土钻样品充分混合为1个土样,共12个土样。将每个土样分为2份,其中1份新鲜土样过2mm筛后放置于冰箱中(4℃)保存,用于测定土壤微生物生物量氮(MBN)、铵态氮143f47ef927db3e595b2b1724ecb6270.jpg 硝态氮8520e2603435b7400609f48f17c4ac66.jpg 及土壤氮转化酶活性,另1份土壤风干后,用于测定土壤pH值和全氮(TN)等。

土壤pH值采用雷磁PHS-3C型pH计进行测定(土水比1∶5)。土壤全碳(TC)和全氮(TN)采用元素分析仪(varioISOTOPEcube,Elementar,German)测定。土壤铵态氮143f47ef927db3e595b2b1724ecb6270.jpg 硝态氮8520e2603435b7400609f48f17c4ac66.jpg 用2mol·L-1的KCl溶液浸提土壤后,采用全自动间断分析仪(SmartChem200,AMS/Alliance,Italy)测定。土壤微生物量碳氮采用氯仿熏蒸浸提法,即用0.5mol·L-1的K2SO4溶液浸提(土水比例为1∶4)、过滤,采用总有机碳分析仪(TOC-LCPH,Shimadzu,Japan)测定浸提液中的碳和氮含量,根据熏蒸和未熏蒸样品的可溶性碳氮差值计算出土壤微生物量碳和氮的含量[18]。测定土壤酶活性的鲜土用PBS缓冲液浸提(土水比1∶10)后,采用北京华博德亿公司elisa酶联免疫分析试剂盒提取,利用多功能酶标仪(BioTekSynergy2Gene5,American)在波长450nm下测定其OD值,换算得出其浓度,酶活性结果以单位体积(L-1)单位时间(min-1)内生成的酶的摩尔质量(μmol)来表征。该试剂盒原理是应用双抗体夹心法测定土壤样本中的酶活性水平,以亚硝酸还原酶为例,用纯化的亚硝酸还原酶抗体包被微孔板,制成固相抗体,往包被单抗的微孔中依次加入亚硝酸还原酶,再与辣根过氧化物酶(horseradishperoxidase,HRP)标记的亚硝酸还原酶抗体结合,形成抗体-抗原-酶标抗体复合物,彻底洗涤后加底物四甲基联苯胺(tetramethylbenzidine,TMB)显色,TMB在HRP酶的催化下转化成蓝色,并在酸的作用下转化成最终的黄色,颜色的深浅和样品中的亚硝酸还原酶呈正相关。其他酶均以类似方法测定。

1.3 数据处理

基于Excel2010进行数据处理,利用SPSS19.0进行统计分析。采用单因素方差分析检验差异显著性,P=0.05;用双因素方差分析指示树种和处理及其交互作用对土壤氮组分影响的差异。通过Pearson相关系数分析确定土壤不同氮组分与酶活性的相关性。

2 数据中杉林连载对土壤养分的影响及其反馈

2.1 土壤养分含量的变化

在杉木连栽过程中,土壤全层的非闭蓄性磷酸铝、钙盐(AJ-P、Ca-P)、交换性钾(Ex-K+)、盐基饱和度以及表土层的磷酸铁盐(Fe-P)、交换性钙(Ex-Ca2+)、表土下层的全氮等项目的百分含量(或毫克当量数),都显示随连栽次数增加而递降的趋势,特别是各级非闭蓄性磷盐、Ex一K+和Ex一Ca2+等更为明显,至第三届杉林,它们在土壤中的含量可降为一届时的40%一60%。但是,Ex一Mg2+含量反而有递增趋势。另一方面,土壤全层的pH值,以及有机质、水解氮、有机磷和表土下层的全氮等项目的数据有升有降,看不出变化规律。连栽杉林土壤中灰分元素含量的这种变化趋势,有人认为与杉林生长过程中大量消耗灰分元素(特别是盐基成分如钾等)的特性有关,但也可能是由于一些林业措施(如皆伐、炼山等)使迹地土壤变干,从而导致磷酸盐的脱水老化,难以抽提

2.2 土壤厚度及养分贮量的变化

从表1中所列各样地基本情况中还可以看到,无论是A或B组,随着连栽次数的增多,土壤剖面中八层的厚度以及A+B层的总厚度都逐渐缩小。原因在于,每届整地造林时都会引起土壤侵蚀,使土层部分地流失。这种情况,不但直接影响到根系伸展的空间,而且间接影响到土壤养分的贮量。随着连栽次数增多,有机质和各种元素不同组成的贮量均显著递降,从头耕土到三耕土,有机成分普遍下降到原来的60%-70%,而Al-P,Ca-P和Ex-K+、ca2+等甚至下降到仅为原来的30%-40%。从土壤养分含量与贮量数据的比较中可见:即使养分含量中未随连栽次数而递减的项目,在贮量上也显示随连栽次数增多而递减的趋势。如果杉林土壤的化学性质数据递减的项目是受杉木生物学特性制约的;那么,杉林土壤中的养分贮量中显示的各项贮量全面递减的趋势,则包含着连栽过程中土壤侵蚀、土壤厚度变薄的后果。特别是原本在含量上未呈现递降趋势的组分(有机质、水解氮、有机磷以及全氮等),贮量递减更由于皆伐、整地、炼山等措施引起土壤加速侵蚀、使土层变薄所致。另一方面,杉林残落物的数量和质量(包括氮和灰分元素贮量)本来就比一些阔叶林差,并且随着杉林连栽次数增多而变得愈来愈差。这样一来,杉林归还给土壤的营养元素量就比一些阔叶林少,而且因连栽次数增多而愈来愈少。这种情况也是连栽使土壤养分含量和贮量下降的另一个重要原因。但是,它同时也是土壤养分状况恶化对杉林生物量和叶养分浓度的反。馈,以致形成一个恶性循环。

2.3 土壤养分变化对衫木生长的反馈

在杉木连栽过程中,随着土壤养分状况的恶化,杉木生长量也逐届递降。降低的幅度因立地条件而异,三耕土的杉木生长量可降为头耕土的68%,这一数值与文献报导的湖南会同的记录相符。将各样地的杉木立地指数分别与数据中各项土壤理化性质作相关分析,结果如表2所示。从中可见,连栽减产与表土层的Al-P,Ca-P和Ex-K+的浓度有密切关系,也受表土层全氮、水解氮、有机磷、Al-P、Fe-P、Ex-K+贮量以及全层有机层贮量的制约。

2 土壤养分与杉木林立地指数的相关系数

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结语

综上所述,杉木连栽导致养分含量下降、土层变薄并由此而使养分贮量大幅度损失。相关分析表明,在这两种机制中,后者对减产所起的作用要比前者大得多。

参考文献

[1]欧斌,邓必平,宋墩福,翟学昌,朱江华,钟观音.赣南杉木162个半同胞家系苗期测定[J].安徽农业科学,2020,第6期

[2]朱仁文.坡位和坡向对杉木与枫香混交林生长的影响[J].现代农业科技,2020,第4期

[3]吴天顺.杉木大径材培育技术措施探讨[J].农业开发与装备,2020,第3期

[4]唐继华.闽楠大苗造林与杉木萌生混交技术[J].农业开发与装备,2020,第3期