不同樹齡的油松對土壤化學性質和酶活性的影響

趙曉光 何旭光 張海波 于軍

摘要：以遼寧阜新地區的不同樹齡的油松為研究對象，采集油松林下土壤分析了土壤相關性質的變化，為森林生產力的可持續性提供理論依據。試驗結果表明：土壤脲酶呈先上升后下降趨勢，土壤過氧化氫酶呈逐漸上升趨勢。兩種酶都是0～20 cm高于20～40 cm。土壤的pH值和有機質都逐漸升高，都是0～20 cm高于20～40 cm。該地區的油松林在30 a時林木活力出現下降趨勢。

關鍵詞：油松；化學性質；酶活性

中圖分類號：S7

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2016）09002102

1 引言

油松（Pinus tabulaeformis Carr.）屬松科，原產中國，在我國分布較廣，也是北方地區最主要的造林樹種之一。油松耐寒耐旱耐瘠薄，適應性強，根系發達，樹姿雄偉，枝葉繁茂，有良好的保持水土和改善環境等功能。研究表明：不同的種植年限的林地的土壤質量會出現不同程度的變化。本文以不同樹齡的油松林下土壤為研究對象，探討其林下土壤質量的變化，為林業生產的可持續性提供理論參考。

2 材料與方法

2.1 試驗材料與地點

試驗點選在遼寧阜新一林場林地，在該地區選擇25年、30年和35年樹齡的油松。

2.2 試驗設計

在一個地區內，選擇3塊樹齡不同的油松林，在每個林區內隨機選出3塊50 m×50 m區域采樣，在地區內隨機選出3塊沒有種植油松的土壤為對照。在每個區內采用“S”采樣，隨機采取5個點。在每個點用土鉆取0～20 cm和20～40 cm土層土壤，每個土層取出大約500 g土壤，帶回實驗室，陰涼處自然風干，四分法取土，研磨成粉，過100目篩備用。每個處理重復3次。

2.3 項目測定

土壤酶測定：脲酶采用靛酚藍比色法；過氧化氫酶采用高錳酸鉀滴定法；土壤化學性質測定：有機質測定采用重絡酸鉀法；pH值測定采用pH儀。

2.4 數據處理

數據采用Excel和Spss17.0統計軟件處理。

3 結論與分析

3.1 不同樹齡的油松對土壤脲酶的影響

土壤脲酶對尿素轉化起到重要作用，通過酶促反應轉化氮元素為植物生長提供氮源，其活性大小與土壤自身的供氮能力呈正相關。圖1可知，兩層土壤中的脲酶活性都隨著油松樹齡的增長呈先上升后下降趨勢，都以30年樹齡的油松脲酶活性最高，在0～20 cm和20～40 cm兩層土壤活性最高分別達到了4.37 NH3-N mg/100 g和3.92 NH3-N mg/100 g。0～20 cm酶活性高于20～40 cm，各處理間差異不顯著（P>0.05）。

土壤過氧化氫酶通過酶促反應使過氧化氫分解來抵抗外界對生物體的損害。圖2可知，兩層土壤過氧化氫酶活性隨著油松樹齡的增長而上升，都以35年的油松過氧化氫酶活性最高，在0～20 cm和20～40 cm兩層土壤活性最高分別達到了0.43 mol/L KMnO4/mL/g和0.36 mol/L KMnO4/mL/g。0～20 cm酶活性高于20～40 cm，各處理間差異顯著（P<0.05）。

3.1 不同樹齡的油松對土壤化學性質的影響

土壤pH值是土壤中最重要的化學性質之一，它決定了土壤化學性質特點，對土壤肥力高低、微生物的活動、土壤有機質及營養物質的合成與分解都有著重要影響。由圖3可知，油松磷土壤的pH值都較對照土壤pH值有升高。在0～20 cm土層中，3個樹齡的油松分別較對照上升了3.92%、2.74%和11.13%，在20～40 cm土層，3個樹齡的油松分別較對照上升2.62%、2.04%和9.79%，兩層土壤都以35年油松林土壤pH值最高，各處理之間差異達到顯著水平（P<0.05）。

有機質是土壤中最重要的養分，它來源于土壤微生物和植物分泌物以及動植物殘體分解，其含量可以衡量土壤肥力水平高低。由圖4可知，土壤有機質含量隨著油松樹齡的增長而升高。在0～20 cm土層中，3個樹齡的油松分別較對照含量高出2.86%、10.37%和23.59%，在20～40 cm土層中，3個樹齡的油松分別較對照含量高出4.82%、19.25%和33.67%，兩層土壤有機質都以35年含量最大，0～20 cm有機質含量顯著高于20～40 cm（P<0.05）。

4 結語

脲酶活性先上升后下降趨勢，可能是由于油松的根系活力減弱，使酶促反應速率降低，導致下降。而過氧化氫酶呈逐漸上升趨勢，由于隨著樹齡的增長，油松根系活力減弱，外界損害增加，通過分解過氧化氫來抵消外界的損傷。由于土壤緩沖能力減弱，導致了土壤pH值的升高。有機質的來源依舊是土壤中動植物的分泌與分解，根系活力減弱，導致有機質的積累增加。

此地區的油松林在30年時林木出現退化現象，可以通過相應的措施增強根系活力，維持林木的健康生長。

參考文獻：

[1]呂貽中，李保國.土壤學[M].北京：中國農業出版社，2006.

[2]關松蔭，張德生，張志明.土壤酶及其研究法[M].北京：農業出版社，1986.

[3]姜小鳳，王淑英，丁寧平，等.施肥方式對旱地土壤酶活性和養分含量的影響[J].核農學報，2010，24（1）：136～141.

[4]崔鴻俠，唐萬鵬，胡興宜，等.楊樹人工林連栽對土壤生物學性質的影響[J].湖北林業科技，2009（5）：7～10.

[5]陳愛玲，游水生，林德喜.闊葉林地在不同更新方式下土壤理化性質的變化[J].浙江林學院學報，2001，18（2）：127～130.