简介:关于土壤马尾松方面的论文题目、论文提纲、土壤马尾松论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
(安徽省水利部淮委水利科学研究院,安徽省水利水资源重点实验室,安徽蚌埠 233000)
摘 要 以红壤丘陵区马尾松纯林(PM)、马尾松+枫香针阔混交林(PMLF)和天然次生林(N论文范文)为研究对象,通过野外调查和室内分析,研究了不同林分类型土壤酶活性和养分特征及其二者的相关性.结果表明:各土层(0~10 cm和10~20 cm)中,马尾松纯林有机质、全氮、硝态氮、速效磷和速效钾含量显著低于马尾松+枫香针阔混交林和天然次生林(P<,0.05);各土层马尾松纯林铵态氮含量显著低于天然次生林(P<,0.05),与马尾松+枫香针阔混交林差异不显著(P>0.05);天然次生林和马尾松+枫香针阔混交林林地各土层蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性在总体上显著高于马尾松纯林(P<,0.05);除过氧化氢酶与铵态氮和速效磷无显著相关性(P>0.05)外,土壤酶活性与养分间均呈现显著(P<,0.05)或极显著(P<,0.01)相关性.与马尾松纯林相比,马尾松+枫香针阔混交林可以明显改善林地内土壤酶活性和养分状况,改善林地生态环境.
关键词 红壤丘陵区;不同林分类型;土壤酶活性;土壤养分
中图分类号 S157.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)06-0203-03
基金项目 国家自然科学基金(51209001).
作者简介 朱昊宇(1991-),男,安徽蚌埠人,助理工程师,从事水土保持方面研究工作.
收稿日期 2015-02-28
土壤酶是土壤生物活动的产物,参与土壤有机质矿化释放C、N、P,对于维持土壤肥力、生态系统生产力和生态系统碳平衡起着重要作用,其活性受土壤理化性质、植被类型和生物多样性等众多生态因子的综合影响[1-2].土壤酶活性对环境变化较土壤理化性质更加敏感,几乎所有土壤生态系统的变化都伴随着土壤酶活性不同程度的改变,其是土壤质量及肥力状况的评价指标之一[3-5].
我国南方红壤丘陵区由于其特殊的地理环境和强烈的人为干扰导致了严重的土壤侵蚀,已成为我国水土流失范围最高的区域之一[6].马尾松(Pinus massoniana)是我国亚热带地区主要造林树种,其适应性强、耐干旱与瘠薄,广泛用于荒山绿化,同时也是恢复退化土地的首选树种[1].枫香(Liquidambar formosana)广泛分布于亚热带地区,其生长快,适应性较强,萌蘖能力强,是针叶林改造的主要选择树种[7].该研究以马尾松纯林、马尾松+枫香针阔混交林和天然次生林为研究对象,分析不同林分类型下土壤酶活性及养分的特征,探讨不同植被恢复模式与红壤丘陵区土壤质量改良的关系,以期为该地区侵蚀退化红壤植被恢复模式的建立提供参考.
1. 研究地区与研究方法
1.1 研究区概况
研究区位于江西省鹰潭市余江县(东经116°55′30″,北纬28°15′30″),平均海拔35 ~ 60 m,属于中亚热带季风气候,年均气温17.6 ℃,年均日照时数1 689~2 109 h,年均无霜期262 d,年均降水量1 794 mm,雨量分配极不均匀,年蒸发量为1 318 mm,干湿交替较明显,土壤为第四纪红黏土发育而成的典型红壤.森林覆盖率69%,多为原生植被遭破坏后形成的天然次生林和人工栽植的马尾松人工林.该研究以马尾松(Pinus massoniana)纯林、马尾松+枫香的针阔混交林和天然次生林为研究对象.马尾松纯林林下植被稀疏,灌木基本没有,草本层有芒(Dicranopteris dichotoma)、白茅草(Imperata cylindrica)和野谷草(Arundinella hirta)等,样地基本情况见表1.
1.2 研究方法
1.2.1 土样采集.2014年6月,以典型性和代表性为原则,选择马尾松人工纯林、马尾松+枫香针阔混交林和天然次生林为研究对象,每种林分类型选取3块20 m×20 m样地,在每个样地内按照“S”形进行土壤样品的采集,分2层(0~10 cm和10~20 cm)采集土壤.每个土样去掉石砾、动植物残体及杂质后,混匀,将土样分成2份装入塑封袋内带回实验室.一份存于4 ℃冰箱内用于土壤酶活性测定,另一份自然风干用于土壤理化性质分析.
1.2.2 样品测定.土壤蔗糖酶活性采用硫代硫酸钠滴定法,土壤脲酶活性采用苯酚钠—次氯酸钠比色法,土壤过氧化氢酶活性采用高锰酸钾滴定法,土壤碱性磷酸酶采用磷酸苯二钠比色法测定[8],土壤酶活性均以换算成每克干土中酶促反应特征值表示(平均值±SD).
有机质测定采用重铬酸钾滴定法,全氮采用重铬酸钾—硫酸消化法,硝态氮含量采用紫外分光光度法测定,铵态氮采用靛酚蓝比色法测定,速效磷采用0.5 mol/L碳酸氢钠(NaH2CO3)浸提—钼锑抗比色法测定,速效钾采用1 mol/L NH4Ac浸提30 min火焰光度法[9].
1.3 数据处理
ANOVA、相关性分析均采用SPSS20.0软件,观测指标结果以平均值±标准误表示;采用Pearson双侧检验法分析土壤酶活性与土壤化学性质的相关性;**、*分别表示不同水平下0.01、0.05水平下的差异显著性.
2. 结果与分析
2.1 不同林分类型土壤养分特征
由表1可知,在0~10 cm和10~20 cm土层中,3种林分类型土壤有机质含量为12.98~26.41 g/kg,其中天然次生林土壤有机质含量最高,马尾松+枫香针阔混交林次之,马尾松纯林最低,3种林分土壤有机质含量呈显著差异(P<,0.05);在土壤各层中,天然次生林和马尾松+枫香针阔混交林全氮和硝态氮含量显著高于马尾松纯林(P<,0.05);马尾松+枫香针阔混交林铵态氮含量高于马尾松纯林,但差异不显著(P>0.05);在土壤各层(0~10 cm和10~20 cm)中,马尾松纯林速效磷和速效钾含量显著低于马尾松+枫香针阔混交林和天然次生林(P<,0.05).
2.2 不同林分类型土壤酶活性特征
由图1可知,天然次生林和马尾松+枫香针阔混交林土壤蔗糖酶活性显著高于马尾松纯林(P<,0.05),在0~10 cm土层,分别是马尾松纯林的1.96倍、1.54倍,在10~20 cm土层,分别是马尾松纯林的1.58倍、1.34倍;在土壤各层次(0~10、10~20 cm)中,马尾松+枫香针阔混交林和天然次生林的土壤碱性磷酸酶活性显著高于马尾松纯林(P<,0.05),分别高出68.5%和36.9%、50.8%和28.6%.在0~10 cm土层,马尾松纯林过氧化氢酶活性显著低于马尾松+枫香针阔混交林和天然次生林(P<,0.05);在10~20 cm土层,马尾松+枫香针阔混交林过氧化氢酶活性高于马尾松纯林,但差异不显著(P>0.05).在各土层中,马尾松+枫香针阔混交林和天然次生林脲酶酶活性显著高于马尾松纯林(P<,0.05).
2.3 土壤酶活性与土壤养分相互耦合关系
土壤酶主要来自动植物残体、植物根系分泌物及土壤微生物的活动,而植物和微生物生长状况均与土壤肥力特征有密切关系.有研究表明,土壤肥力与土壤酶活性密切相关,土壤酶可以指示土壤质量的演变过程[4].相关性分析表明(表3),蔗糖酶与有机质、全氮和速效钾呈显著相关性(P<,0.05),与硝态氮、铵态氮和速效磷呈极显著相关性(P<,0.01);碱性磷酸酶与有机质、全氮、硝态氮、铵态氮和速效磷呈极显著相关性(P<,0.01),与速效钾呈显著相关性(P<,0.05);过氧化氢酶与有机质、全氮和速效钾呈显著相关性(P<,0.05),与硝态氮呈极显著相关性(P<,0.01),与铵态氮和速效磷无显著相关性(P>0.05);脲酶与有机质、硝态氮、铵态氮和速效钾呈显著相关性(P<,0.01),与全氮和速效磷呈极显著相关性(P<,0.05).
3. 结论与讨论
3.1 林分类型对土壤酶活性的影响
森林土壤酶在有机物降解、无机物转化、氮固定、植物营养和土壤肥力保持等方面具有重要的作用,是维持森林土壤生态系统平衡的重要环节之一[10].林分类型主要通过影响土壤物理性质、水热状况和生物区系间接影响土壤酶活性[11].林分类型不同,林分中的温度、湿度、凋落物现存量、厚度存在差异,以及根系的发达程度、分泌物的质与量和营养吸收方式不同,这一系列土壤环境因子的不同将会导致土壤酶活性存在差异[12].何 斌等[13]对不同红树植物群落的研究发现,土壤酶活性的高低与群落的物种组成密切相关.冯大兰等[14]对三峡库区汝溪河流域柏木林的研究发现,柏木+青冈混交林中各类酶的活性总体上都显著高于柏木纯林.耿玉清等[15]、叶存旺等[16]、孔爱辉等[17]研究也得出,混交林土壤酶活性整体高于针叶纯林.该研究中天然次生林土壤酶活性在各土层中均为最高,针阔混交林次之,针叶纯林土壤酶活性最低,这与前人的研究结果类似.针阔混交林土壤酶活性高于针叶纯林可能有以下2个原因:一是针阔混交林向林地中输入凋落物的量高于针叶纯林,且在同一气候带针阔混交林树种的叶凋落物较针叶更易于分解,从而使输入林地的营养元素(C、N、P)更多,土壤酶活性更高[14];二是针阔混交林内2个树种根系相互作用增加了土壤中根系密度,根系代谢释放大量的酶类,提高了土壤酶活性[3,18].因此,在南方红壤丘陵区土壤侵蚀地进行植被恢复时,应该大量营造针阔混交林,这样对土壤肥力的改善具有重要作用.同时,已有调查发现,马尾松针叶纯林中,林下植被也分布有大量的枫香树种的幼苗幼树[19].因此,将该地区大面积种植的马尾松纯林改造为马尾松+枫香为主要组成树种的针阔混交林是完全可行的.
3.2 土壤酶活性与土壤养分相关性
土壤酶对于维持土壤养分具有不可替代的作用,同时土壤酶活性也受到土壤养分的影响,二者间存在密切的相关关系[20-21].孟令军等[22]对太白山区6种中草药土壤酶活性研究表明,6种中草药土壤化学性质与酶活性均表现出一定的相关性.葛晓改等[1]对红壤丘陵区不同林龄马尾松林土壤养分和酶活性关系研究表明,土壤养分与土壤酶活性关系密切,土壤养分含量越高,蔗糖酶活性越高,过氧化氢酶活性相对较低.雷 明等[20]、冯大兰等[14]的研究表明,土壤脲酶活性与土壤中氮素含量呈显著相关性,这主要是因为脲酶直接参与土壤中含氮有机化合物的转化,其活性与土壤氮素直接相关[23-24].该研究中,土壤养分和土壤酶活性在整体上呈现显著相关性,与以上研究结果基本一致.因此,土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶可以作为土壤肥力和质量的生物学评价指标.
4. 参考文献
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总结:本文是一篇关于土壤马尾松论文范文,可作为相关选题参考,和写作参考文献。
马尾松引用文献:
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[2] 马尾松和林业本科论文范文 马尾松和林业方面有关论文范文数据库2万字
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