針葉樹人工固沙林對土壤養分的消耗分析

劉建華

(遼寧省固沙造林研究所，遼寧 阜新 123000)

目前，科爾沁沙地是我國荒漠化比較嚴重的一個地區，在沙地上進行人工林的培育，可以有效減緩水土流失、提高土壤的養分，同時也能夠起到維護生態平衡的重要作用。在沙地上進行森林培育的過程中，利用不同樹種進行造林對土壤的影響也不相同，章古臺地區從1955年開始栽植針葉林。現就不同種類的針葉林對土壤養分所產生的影響進行分析。

1 沙地造林技術

根據相關的調查研究表明，在沙地上進行造林，成活率最高的就是松樹，松樹也具有極高的耐旱性。根據在遼寧等地區進行的實驗可以知道，在森林草原、干草原地帶的地下水很深，如果栽植旱柳等成活率都比較低，并且長勢也不好，但是栽植樟子松的成活率就非常的高，并且樟子松的生長速度比較快，呈現出良好的性能。通過對章古臺栽植樟子松的研究表明，在地下水含水量較少的時候，楊柳等生長狀態遠不及樟子松。通過在相同條件的沙地上進行樟子松和油松相比較，樟子松的生長量比較高，并且樟子松人工林的生長速度也比較快，這主要是因為在人工林栽植的過程中對密度、光照等條件都進行了綜合的研究，這就有利于后期的生長。同時，它的生長情況也是根據土地條件的變化而改變的，現對于人工固沙林來說，固定沙地的長勢比較好。

2 相關研究

研究區域是章古臺沙地，氣候特點是全年干旱多風，降水量較少且比較集中，蒸發量高于降水量三倍之多，并且氣溫較低。在該區域中，土地的類型主要是沙地為主，風沙土的面積占到了土壤總面積的近90%，并且土壤中的養分含量也比較低。在進行研究的過程中，所選用的區域是環境差別比較小的區域，并且其栽植的樹木都是樹齡相同的。通過對不同區域的土壤的研究與分析，我們得到了以下的結果。

2.1 對土壤pH值的影響

通過研究分析我們發現，在栽植針葉人工林區域的土壤pH值與非針葉人工林的土壤之間存在著明顯的差異，栽植區域明顯低于非栽植區域，這主要是因為在人工林的樹木根部呼吸的過程中釋放出一定量的二氧化碳，并且在根部生長的過程中會釋放出有機酸等造成的。不同針葉樹種對土壤pH值的影響也不同，在人工林中，油松更容易導致周圍土壤的pH值下降，樟子松對土壤酸堿值的影響相對較小。

2.2 對土壤有機質含量的影響

在人工林生長的過程中，樹木的根部在土壤中獲取養分與水分，與此同時也會向土壤中釋放一定量的有機物質，這些有機物質進入到土壤中，就會對土壤的成分帶來一定的影響。這些有機物質進入到土壤中后，不僅能夠有利于樹木根部的微生物活動，為其帶來豐富的資源，同時也會對樹木根部的微生物帶來很大的改變，從而影響了人工林的土壤成分。因為在樹木的根部會有大量的枯枝落葉形成的腐殖質，因此在根部的土壤成分中有機物質的含量要大于非樹木根部的土壤。通過相關研究表明，在不同的人工林中，土壤中有機物質含量較多的是樟子松，其次是油松，最后是赤松。

2.3 對土壤中礦質養分含量的影響

對于土壤的養分來說，它是一個變化的值，它與人工林中林木的生長有著重要的聯系，在該地區的氮素含量相對較低，在進行針葉人工林的栽植后，土壤內部的氮素含量有了明顯的增加。樟子松林土壤含氮量最高，其次是赤松和油松，在更深入的土層中氮素的含量也呈現出增加的趨勢，但是分布的情況與10 cm內的土層有著不同之處，在10～20 cm的土層中，含氮素量較高的是油松林，其次才是樟子松與赤松。通過研究發現，在未造林的草荒地上，20 cm以內的土壤中含氮素的量沒有明顯差異，可以認為草荒地在20 cm土層以內氮素的含量沒有差別。

對于鉀素的影響來說，在章古臺沙地區，鉀素的含量非常的高，也不會限制林木的生長，但是針對不同類型的針葉林來說，對鉀素的消耗仍然有一定的區別。在0～10 cm的土層中，油松與樟子松的區域內部全鉀的含量要大于荒草地，能夠有效地進行全鉀的積累；在10～20 cm的土層之間，全鉀含量由高到低的針葉林種類是：赤松林、樟子松、油松，相對于草荒地來說較低，因此我們可以知道，在這個范圍的土層內，人工針葉林對全鉀的消耗是非常的大的，油松消耗的最多。但是全鉀與全氮在樹木根部的土壤中含量的變化不明顯，雖然很多相關的報道中研究結果出現了很大的偏差，出現這些現象的原因可能是：所研究的樹種不同，因此對養分的吸收效果和使用效果也不相同；還可能是在獲取研究土壤的過程中，所采用的方式不同，土壤類型也存在一定的差別，這就導致在很多研究中出現了研究結果不同，甚至相反的結果。

2.4 對土壤微生物的影響

在根際這一概念被提出來后，相關的研究者們通過實驗研究反復的證明，在根際的部分土壤微生物的含量比根際外部的土壤含量多，并且微生物的種類也存在一定的差別。通過相關的研究可以證明，在樹木生長的過程中，根系發揮了重要的代謝的作用，在代謝的過程中能夠向外部的土壤分泌有機物與無機物，這些都是根際部位微生物生長的必備因素，不同樹種所分泌的物質是不相同的，因此微生物的種類與數量之間也會存在一定的差別。通過研究我們得出，在不同的人工針葉林中，根際土壤的微生物含量都明顯的高于非根際區域，數量與種類之間也存在不同，樟子松林中微生物含量大于赤松林，油松林最低，非根際的微生物含量也是相同的順序。

不同的根際土壤中細菌與真菌占有的比例要大于非根際土壤，細菌含量較多的是樟子松，其次是油松、赤松；真菌含量順序為油松、赤松、樟子松。這是由于根際的部分常會存有大量的落葉，這些落葉經過分解過后能夠為微生物的生長提供有利的條件。

2.5 對土壤中酶活性的影響

我們知道，在土壤中進行的一切生物化學的過程都是需要酶參與的，酶是一種有效地生物催化劑，與土壤中的各種微生物一起進行物質轉化，酶是土壤在產生與發育的過程中不可缺少的重要物質，酶含量的高低直接影響了土壤中的養分。研究發現，在樟子松林中酸性磷酸酶活性最高，赤松對過氧化氫酶的反應較大，油松對多酚氧化酶的反應較大。

3 結論

我們分析了在針葉人工林中，選擇不同樹種造林對土壤中的養分含量的影響，通過分析研究對這些影響有了基本的了解。我們知道針對不同類型的人工針葉林來說，對沙地土壤的養分影響也不相同，這項研究活動對我國開展沙地治理工作有著非常重要的作用，能夠有效地提高沙地的穩定性，有利于沙地土壤養分的增加，提高沙地的性能，也是維護我國森林資源生態平衡的有效措施。