興安落葉松林火后對土壤養分和土壤微生物生物量的影響

趙彬，孫龍，胡海清，等

目的：加深理解微生物在火后碳循環中的作用對評估林火碳釋放具有重要的意義，并且能夠為干擾后的生態系統的可持續經營管理提供科學依據。本文以大興安嶺林區火干擾后的興安落葉松林為研究對象，通過研究將揭示興安落葉松林不同強度火干擾下的土壤微生物生物量及其與養分因子的關系，為進一步開展火干擾對北方森林土壤碳平衡影響機理及火干擾后森林生態系統的恢復提供基礎數據。方法：采用方差分析（ANOVA）檢驗試驗處理對Cmic和Nmic的影響。Duncan檢驗比較處理間Cmic和Nmic的顯著性差異。Spearman相關系數用來評價Cmic、Nmic同各土壤養分因子的相關關系。Pearson相關系數評價Cmic、Nmic與Ws、pH、Corg的相關關系。以大興安嶺興安落葉松林火后不同強度（重度、中度、輕度）及未火燒區的土壤為研究對象，于火燒結束3年后（2009年）的秋季，采用氯仿熏蒸浸提法測定了不同強度火燒后土壤的微生物生物量碳（Cmic）和微生物生物量氮（Nmic），并研究其與土壤養分因子的關系。結果：不同火燒強度樣地間土壤含水量雖然無顯著差異（P＞0.05），但是輕、中度火燒區的土壤含水量明顯低于未火燒和重度火燒區。土壤pH值隨火燒強度的增加表現出增加的趨勢。重度火燒區土壤有機碳含量顯著高于中度、輕度和未火燒區（P＜0.05），為未火燒區的1.9倍，雖然與未火燒區相比，中度和輕度土壤有機碳含量差異不顯著（P＞0.05），但是隨著火燒強度的增大有機碳含量呈現上升趨勢，即重度＞中度＞輕度。土壤全氮含量亦表現出相似的變化趨勢。火后土壤全磷含量顯著提高，但在不同強度間沒有顯著性差異（P＞0.05）。與未火燒區相比，火后土壤有效磷含量增加，在輕度火燒區顯著提高，雖然在不同強度間差異不顯著（P＞0.05），但是隨著火燒強度的增大，有效磷含量呈下降趨勢。興安落葉松林重度火燒區的Cmic顯著高于中度、輕度和未火燒區，Nmic在不同強度火燒樣地間差異不顯著，但在重度火燒區出現最高值。其中重度、中度、輕度和對照的Cmic平均為692.8、499.9、428.8 和 498.7 mg·kg－1，而Nmic分別為 70.6、55.2）50.9和54.1 mg·kg－1。土壤含水量、土壤pH值、土壤有機碳對Cmic和Nmic的影響顯著，土壤微生物生物量與土壤含水量、pH值、土壤有機碳均呈正相關。結論：（1）火后3年，重度火燒區Cmic含量顯著提高，而中度和輕度火燒未影響Cmic水平。Nmic在重度、中度、輕度和未火燒區之間沒有顯著性差異（P＞0.05）。（2）重度火燒區土壤有機碳含量顯著高于中度、輕度和未火燒區（P＜0.05）。土壤全氮含量亦表現出相似的變化趨勢。火后土壤全磷含量顯著提高，但在不同強度間沒有顯著性差異（P＞0.05）。火后土壤有效磷含量增加，雖然在不同強度間差異不顯著（P＞0.05），但是隨著火燒強度的增大，有效磷含量呈下降趨勢。（3）相關分析表明，土壤含水量、土壤 pH值、土壤有機碳對Cmic和Nmic的影響顯著，土壤微生物生物量與土壤含水量、pH值、土壤有機碳均呈正相關。

來源出版物：自然資源學報, 2011, 26(3): 450-459

入選年份：2015