鼎湖山馬尾松針闊葉混交林土壤有效氮動態的研究

許文輝

(廣東省西江林場，廣東 肇慶 526020)

樹木的生長和繁茂離不開溫度、雨水以及氮含量, 氮的缺失可以影響植物的生長。氮素的含量一般在森林中最為豐富，但土壤中的氮一般為有機態氮，這些有機態氮只有轉化為非有機態氮才能被植物所吸收利用。因此，氮素的存在并不能滿足植物們的需求。

馬尾松一般亞熱帶地區生長和種植的較多，荒山野嶺生長良好，是樹木的“榜樣”和“先鋒”。但馬尾松純林容易受病蟲害和火災的影響，林木生長不良、林地生產力下降， 林地土壤肥力衰退、生態環境不斷惡化。因此, 必須要對馬尾松林經營管理。而且大量研究發現，馬尾松針闊葉混交林可以提高林分的抗逆性和穩定性，和純林是無法相提并論的。目前,很多學者致力于森林土壤中的有效氮動態的研究，用離子交換法來測定土壤中有效氮的含量和組分。

1 鼎湖山馬尾松林

要想深入了解對馬尾松生長概況，首先就要對亞熱帶森林的生產力以及氮素的循環和組分進行研究和分析。馬尾松生長的地區一般都是季風行氣候，從4月份開始直至9月份期間被定為雨季，把11月份到1月份被定為旱季。鼎湖山的海拔高度為200 m，馬尾松由于外來物種闊葉樹種的入侵，生態環境遭到了破壞，過渡形成了針葉和闊葉混交林。群落結構也是很簡單的，簡單可分為四層。而且馬尾松所生長的林地對養分、溫度、氧氣含量的要求高，所以對樣地的深入調查和研究是很有必要的。

2 相關研究方法

采用離子交換中的樹脂袋法，可以檢測出氮素中硝化和礦化的組分、含量及速率。實驗步驟首先得準備數十個離子交換用的尼龍樹脂袋，然后每袋中均放入樹脂，量確定在12 g左右之后就裝訂好，然后需要將此袋埋在2～7cm的地下，每個點都要放置，不允許錯過任何一處地方。幾日后將這些樹脂袋取出來，放入冰盒里然后帶回實驗室, 到實驗室之后可放到冰箱里。然后可進行提取，重復多次的實驗，直到提取成功為止。最后將提取出來的結果進行綜合分析。

3 馬尾松針闊混交林土壤有效氮動態研究

在研究過程中發現，在同一地區里銨態土壤中氮的含量比馬尾松純林的含量要高很多。由此可以看出，有效氮的組分與森林的演替階段有一定的關系，硝態氮會隨著演替的進行在生態系統中營養機制會漸漸走向成熟，它們的養分由以往的開放形式轉化為了封閉式，以此來提高養分的利用率。森林中的樹木越繁茂、數量越多，對養分的耗費很多，因此營養的流失率會大大降低。再者土壤中的硝態氮帶有負電,所以很容易從土壤中流失，同樣它也會利用本身的作用而發生反硝化作用，然后就會變為氣體，容易揮發流失。所以總的來說，銨態氮比硝態氮更有優勢，也能更好的保護馬尾松針闊葉混交林的土壤肥力, 也防止了林地中的氮的流失。因此，在對林地進行研究和分析時，不僅僅要關注樹木的生長環境，更重要的是要深入研究土壤中有效氮的組分和含量。

3.1 土壤狀況

根據研究發現，銨態氮的含量會影響土壤硝化的速度，同時硝態氮就是銨態氮氧化后的產物。在鼎湖山的馬尾松純林中研究時，也出現了相同的結果,大量的分析得出答案，在大部分季節中硝態氮和銨態氮都存在明顯的線性關系。結果可能與森林土壤中銨態氮的含量組分過高導致的，此外在一個熱帶雨林的區域中研究發現銨態氮會明顯的提高土壤的硝化作用。可以發現硝化的速度與土壤的肥力有著很大的關系，鼎湖山森林里的每種不同階段的演替中土壤里的有機物質和氮的含量都會有不同的變化，晚期的往往是含量最多的，早期的則是含量最少的。

3.2 土壤內部結構

土壤的內部結不僅會構影響土壤的氧氣量，從而來影響硝化作用的速率，而且還會對土壤的內質造成永久性的傷害。土壤內部如果氧氣充足的話就會對銨態氮的氧化有促進作用，增加土壤內部硝態氮的含量水平。此外闊葉林土壤內含有豐富的有機質，所以土壤結構相對于針闊葉混交林和馬尾松純林要疏松很多，不至于過于硬實。鼎湖山森林里的每種不同階段的演替中土壤里的有機物質和氮的含量都會有不同的變化，和上述有所不同，晚期的含量是最少的，早期的含量最多。

3.3 凋落物的質量以及要測定土壤中微生物活性

凋落物掉落地面上時間長會融入土壤中，進而轉化為土壤和樹木的肥料，并且可以給微生物帶來充裕的食糧。闊葉林中的凋落物種類是很豐富的，而且量也特別多，同時它里面的含水量也比混交林和純林的含量要高很多,土壤中的微生物也會去吸取土壤中的水分。鼎湖山森林里的每種不同階段的演替中土壤里的有機物質和氮的都會有不同的變化，不同種類的森林土壤中微生物的量也是不同的，晚期微生物的量最多，早期微生物的量最少。

如今大量研究表明，土壤的肥力、結構以及凋落物的質量和土壤微生物活性都會影響鼎湖山上不同階段的演替。鼎湖山馬尾松針闊葉混交林土壤的有效氮有著很明顯的季節變化的特性，這些季節性的變化會對環境造成永久性的傷害。再次就是土壤的溫度和濕度的季節性變化也會導致演替更換。因此，要想得出正確的結論和答案，就要全面的了解土壤的特質以及森林的所需物，因為溫度、濕度、養分、含氧量都是樹木最基本的需求，也正因為這些因素的影響，才使森林大片的在地面上生長，繁茂至今。

4 結論

鼎湖山針闊葉混交林土壤有效氮動態在土層中表現出了明顯的季節性變化特點。但是季節性變化的氣候會根據土壤中的有效氮組成成分的不同也會有很大的迥異。經過對兩個土層的精心比較, 可發現有效氮會隨著季節的不同和組分的迥異也會發生很大的變化。雖然有效氮對季節的變化很敏感，但是在每個季節中它的組分是不會變化的，重要組成部分是銨態氮。先關研究表明了在森林土壤中硝態氮會受到銨態氮的影響，但影響度不是很大。