古麗紅

摘 要 為珍貴樹種人工林管理提供依據(jù)，以黑木相思、紅錐、火力楠人工林作為研究對(duì)象，對(duì)其土壤基本理化性質(zhì)、全量養(yǎng)分含量、速效養(yǎng)分含量、酶活性進(jìn)行測(cè)定分析，并進(jìn)行組間比較。結(jié)果表明：紅錐人工林土壤狀況優(yōu)于火力楠和黑木相思人工林，3種珍貴樹種人工林土壤有機(jī)質(zhì)含量比較高，全量養(yǎng)分含量、速效養(yǎng)分含量均處于缺乏水平，且3種人工林土壤酶活性與土壤養(yǎng)分指標(biāo)相關(guān)，均表現(xiàn)為蔗糖活性高于其他酶活性。在3種珍貴樹種人工林中，紅錐人工林養(yǎng)分狀況優(yōu)于火力楠和黑木相思。

關(guān)鍵詞 黑木相思；紅錐；火力楠；土壤酶活性；土壤養(yǎng)分

中圖分類號(hào)：S714.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2023.06.015

Analysis of Soil Enzyme Activity and Nutrient Status of Three Precious Tree Species Plantations in Zhaoqing of Guangdong Province

Gu Lihong

（Xijiang Forest Farm， Guangdong Province，Zhaoqing 526020， China）

Abstract In order to provide a basis for the management of precious tree species plantations， the basic physical and chemical properties， total nutrient content， available nutrient content and enzyme activity of Acacia melanoxylon， Castanopsis hystrix and Michelia macclurei plantations were measured and analyzed， and the comparison between groups was carried out. The results showed as follows： the soil condition of Castanopsis hystrix plantation was better than that of Michelia macclurei plantation and Acacia melanoxylon plantation; the soil organic matter content of the three precious tree species plantations was higher， and the total nutrient content and available nutrient content were at the deficiency level;moreover， the soil enzyme activity of the three kinds of plantations was related to the soil nutrient index， and the sucrose activity was higher than other enzyme activities.In the three precious tree species plantations， the nutrient status of Castanopsis hystrix plantation is better than that of Michelia macclurei plantation and Acacia melanoxylon plantation.

Key words Acacia melanoxylon; Castanopsis hystrix;Michelia macclurei; soil enzyme activity; soil nutrient

人工林是指經(jīng)過人工種植所建立的森林系統(tǒng)，其有助于降低氣候變化影響，同時(shí)改善林下土壤質(zhì)量，對(duì)促進(jìn)土壤復(fù)育、改善空氣質(zhì)量、提高植被覆蓋率具有明顯作用^[1]。我國(guó)人工林面積居世界第一，是森林生態(tài)系統(tǒng)重要組成林分，發(fā)展人工林產(chǎn)業(yè)符合經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及生態(tài)發(fā)展需求^[2]。肇慶市是廣東省主要林區(qū)之一，分布大量南亞熱帶地區(qū)物種，很多珍貴樹種馳名于世。發(fā)展珍貴樹種人工林產(chǎn)業(yè)，并加強(qiáng)人工林撫育管理，既是珍貴樹種重要保護(hù)路徑，也能維護(hù)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定，促進(jìn)珍貴樹種復(fù)育。了解珍貴樹種人工林土壤狀況，能夠?yàn)檎滟F樹種人工林建設(shè)及發(fā)展提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

肇慶市處于22°47′—24°24′ N和111°21′—112°52′ E，位于中國(guó)廣東省西部，地處珠江三角洲的西南角，是沿江、沿海的重要經(jīng)濟(jì)中心。肇慶市總面積7 453.80 km²，陸地面積7 443.90 km²，其中森林面積1 350.90 km²，林地面積296.30 km²，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季炎熱，晝夜溫差大，降水量大，空氣濕度高，年平均氣溫23.6 ℃，年總降雨量1 720.2 mm，無霜期310～345 d，蒸騰量2 197.4 mm，年日照時(shí)數(shù)2 419.2 h，陽光充沛。肇慶市土壤主要為赤壤、灰質(zhì)粉沙壤、紅壤、黑壤等多種類型，其中赤壤是最普遍的土壤類型，其次是灰質(zhì)粉沙壤，分布較為分散。紅壤則主要分布在中部和南部，黑壤主要分布在山區(qū)和丘陵地區(qū)。

2 試驗(yàn)方法

2.1 土樣采集

于2023年5月在廣東省西江林場(chǎng)開展土樣采集工作，樣地選擇黑木相思（Acacia melanoxylon）、紅錐（Castanopsis hystrix）、火力楠（Michelia macclurei）人工林，3種人工林樣地海拔、立地條件、林分密度、郁閉度等條件相近。參考有關(guān)文獻(xiàn)^[3，4]，分別在3種人工林東南坡向上、中、下坡位設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣地，同一高度取3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地（5.0 m×5.0 m），每個(gè)樣地取3株具有代表性的林木，將地表凋落物及土壤腐殖層去除后，挖取土壤剖面，采集表層（深度0～20 cm）土壤。將土壤帶回實(shí)驗(yàn)室后，采用四分法選出土樣，并在室內(nèi)環(huán)境中自然風(fēng)干、過篩備用。

2.2 土樣測(cè)定

土樣測(cè)定指標(biāo)包括土壤基本理化性質(zhì)、土壤全量養(yǎng)分含量、土壤速效養(yǎng)分含量、土壤酶活性。土壤溫度采用土壤檢測(cè)儀（JC-TS）測(cè)定；

pH采用玻璃電極法測(cè)定；含水率采用烘干法測(cè)定；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀-外加熱法^[5]測(cè)定；全鉀采用火焰光度法測(cè)定；全氮采用消煮-全自動(dòng)分析儀測(cè)定；全磷采用消煮-全自分析儀測(cè)定；有機(jī)碳采用碳氮元素分析儀測(cè)定；碳氮比為碳元素與氮元素的總量之比；速效鉀采用火焰光度法測(cè)定；水解氮采用堿解-擴(kuò)散法測(cè)定；速效磷采用浸提-鉬銻抗比色法^[6]測(cè)定；過氧化氫酶活性采用滴定法測(cè)定；脲酶活性（NH₃-N）采用苯酚鈉比色法測(cè)定；蔗糖活性采用3，5-二硝基水楊酸比色法^[7]測(cè)定；蛋白酶活性采用福林酚比色法測(cè)定。其中，全量養(yǎng)分和速效養(yǎng)分中除水解氮測(cè)定取新鮮土樣過篩（2 mm）后3 d內(nèi)測(cè)定外，其余均取新鮮土樣過篩（1 mm）后經(jīng)風(fēng)干處理，1周內(nèi)測(cè)定。

為確保測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性，每個(gè)指標(biāo)取3個(gè)樣品進(jìn)行3次測(cè)定，取平均值。

2.3 統(tǒng)計(jì)方法

采用Excel對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，單因素方差、相關(guān)性分析采用SPSS25.0軟件進(jìn)行。多重比較采用新復(fù)極差法（Duncan's），用（x±s）形式表示結(jié)果，P＜0.05表示差異顯著。

3 結(jié)果與分析

3.1 土壤基本理化性質(zhì)的比較

由表1可知，各人工林土壤溫度表現(xiàn)為紅錐＞火力楠＞黑木相思，紅錐人工林土壤溫度顯著高于火力楠和黑木相思（P＜0.05）；火力楠和黑木相思人工林土壤含水率高于紅錐（P＜0.05）；紅錐人工林土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，顯著高于黑木相思（P＜0.05）人工林，但與火力楠人工林相比無顯著差異（P＞0.05）；3種人工林pH無顯著差異（P＞0.05）。

3.2 土壤全量養(yǎng)分含量比較

由表2可知，各人工林土壤全磷（P）含量無顯著差異（P＞0.05）；紅錐人工林土壤全鉀、全氮、有機(jī)碳含量、碳氮比均顯著高于黑木相思（P＜0.05）；紅錐人工林土壤全氮、有機(jī)碳含量、碳氮比顯著高于火力楠（P＜0.05）；火力楠人工林土壤全氮含量、碳氮比顯著高于黑木相思（P＜0.05）。

3.3 土壤速效養(yǎng)分含量對(duì)比

由表3可以看出，黑木相思人工林土壤速效鉀含量顯著低于火力楠和紅錐（P＜0.05）；紅錐、火力楠人工林土壤水解氮含量無顯著差異（P＞0.05），但是兩者均高于黑木相思（P＜0.05）；各人工林土壤速效磷含量表現(xiàn)為黑木相思＞火力楠＞紅錐，各組間比較存在顯著差異（P＜0.05）。

3.4 土壤酶活性比較

由表4可知，3種人工林土壤過氧化氫酶活性、脲酶活性、蔗糖活性無顯著差異（P＞0.05），黑木相思人工林土壤過氧化氫酶、蔗糖、脲酶活性略高；在蛋白酶活性比較上，黑木相思、火力楠人工林顯著高于紅錐（P＜0.05）。總體看，3種人工林土壤酶活性指標(biāo)均表現(xiàn)為蔗糖活性最高。

3.5 土壤酶活性與養(yǎng)分指標(biāo)的相關(guān)性

通過表5可知，黑木相思、紅錐、火力楠3種人工林土壤過氧化氫酶活性與有機(jī)質(zhì)、全鉀、速效鉀、水解氮含量呈正相關(guān)，與其他指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)，其中與水解氮含量呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）；3種人工林土壤脲酶活性與有機(jī)質(zhì)、全鉀、全氮、速效鉀含量呈負(fù)相關(guān)，與全磷、水解氮、速效磷呈正相關(guān)；3種人工林土壤蔗糖活性與有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀、水解氮呈負(fù)相關(guān)，與全鉀、全磷呈正相關(guān)，與速效磷呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）；3種人工林土壤蛋白酶活性與有機(jī)質(zhì)、全磷、速效鉀、水解氮含量呈正相關(guān)，其中與全磷含量呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與全鉀、全氮、速效磷呈負(fù)相關(guān)。

4 討論與結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)，人工林土壤養(yǎng)分含量受樹齡、樹種、樹種選擇及株型等因素影響，樹齡越長(zhǎng)，土壤養(yǎng)分含量越低；樹種越多，土壤養(yǎng)分含量就越高；株型越靈活，土壤中養(yǎng)分類型越豐富^[8]。普遍認(rèn)為，繁殖速度快且根系發(fā)達(dá)樹種，其林下土壤養(yǎng)分含量更高，為促進(jìn)土壤養(yǎng)分積累，往往需要施用有機(jī)肥料，或者通過添加堆肥、土壤覆膜等方式來提高土壤養(yǎng)分含量^[9]。本研究結(jié)果顯示，廣東肇慶3種珍貴樹種人工林土壤養(yǎng)分含量存在一定差異，其中紅錐人工林土壤養(yǎng)分狀況優(yōu)于火力楠和黑木相思。但是從總體情況看，3種人工林除有機(jī)質(zhì)含量比較充足外，其他養(yǎng)分指標(biāo)水平均低于國(guó)家土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)^[10]，原因可能是試驗(yàn)研究和土壤采樣時(shí)間正處于雨季，凋落物比較少，在土壤中分解量不足，導(dǎo)致微生物活動(dòng)處于較弱水平，提示應(yīng)重視珍貴樹種人工林土壤養(yǎng)分狀況分析工作。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者均認(rèn)同土壤酶活性可表征土壤肥力及理化性質(zhì)的觀點(diǎn)，相關(guān)研究亦證實(shí)，土壤中各種酶活性與土壤溫度、土壤含水量、有機(jī)質(zhì)含量、離子交換容量、微生物群落等因素相關(guān)，且土壤腐殖質(zhì)、養(yǎng)分含量、游離鐵、呼吸強(qiáng)度也能影響土壤酶活性^[11]。通過調(diào)節(jié)上述土壤因子，可以提高土壤酶活性，從而獲得更高土壤肥力。本研究結(jié)果顯示，3種人工林中，黑木相思人工林土壤中除速效磷含量較高外，有機(jī)質(zhì)含量、全量養(yǎng)分含量及其余2種速效養(yǎng)分含量均處于較低水平，但其土壤中過氧化氫酶、脲酶、蔗糖、蛋白酶活性均最高，這可能與其土壤含水量高、土壤物質(zhì)循環(huán)作用強(qiáng)有一定關(guān)系，此種情況下凋落物更容易被微生物分解^[12]。3種人工林養(yǎng)分含量比較缺乏，無法為植株生長(zhǎng)提供充足養(yǎng)分支持，提示在進(jìn)行營(yíng)林管理時(shí)，應(yīng)注意補(bǔ)充珍貴樹種養(yǎng)分。

廣東肇慶3種珍貴樹種人工林土壤酶活性及養(yǎng)分狀況存在一定差異，其中養(yǎng)分狀況較好的是紅錐人工林，火力楠人工林次之，黑木相思人工林土壤養(yǎng)分狀況最差，在進(jìn)行低效林改造時(shí)，應(yīng)對(duì)上述情況予以關(guān)注，并適當(dāng)與針葉樹種或闊葉樹種進(jìn)行混交，以改善珍貴樹種人工林土壤狀況。

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