华北落叶松人工林土壤微生物数量特征及其与土壤性质的关系

胡忠学

摘 要：当前，我国正在进行人工造林活動，林业资源属于国家的重要资源，不仅对经济建设有较大的影响，也是国家重要的生态资源，对生态区域的生态环境稳定有着不可替代的作用。在人工造林过程中，会对区域的林木种类及分布等进行人工设计，进而对区域的土壤微生物数量和土壤性质造成影响。本文以河北省塞林坝机械林场的落叶松林业区域的土壤作为研究实例，对该区域林业发展过程中微生物数量以及土壤性质的关系进行了研究。

关键词：华北落叶松；人工林；土壤微生物；土壤性质；关联；塞林坝林场

中图分类号：S714.3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180632154

在森林生态系统的建设过程中，森林的生长会造成土壤中微生物数量的变化，其变化原因主要是土壤中由于枯叶等的分解所造成。土壤中的微生物不仅会影响土壤中养分的完整性和土壤中的生物活性，也会影响林业生产效益。土壤中的微生物分布以及数量对土壤结构形态以及营养物质的转化效率有较大的影响，因此，在林业建设中，建设区域的土壤中微生物数量已经成为评价其土壤质量标准的重要指标。

1 研究概述

1.1 研究目的

在近些年的研究中，一些学者对林业区域的土壤微生物数量变化等问题上进行了较为系统的研究，其研究主要是集中在天然林业区域以及耕地区域，对人工造林区域的土壤情况研究较少。在造林过程中，华北落叶松是该区域的重要造林树种，种植数量较多，因此，研究人造林区域的土壤微生物以及土壤性质变化情况具有较高的实践价值。因此，本文中以华北地区的典型落叶松人工林为研究对象，对该区域的土壤微生物数量和理化性质的相关关系进行了研究。

1.2 研究区域

在本文的研究中，研究人员主要是针对河北省塞林坝林场的落叶松针阔混交林为研究实例，对其在种植过程中种植区域土壤微生物数量以及理化性质进行分析。为了保证研究的对比性，研究人员选择了针阔混交林以及落叶松林区作为对比试验对象，对其土壤性质进行了分析。

2 研究方法

2.1 试验区域的选择

在试验过程中，为了保证试验结果和数据的准确性，试验人员在研究区域中选择了坝上部分针阔混交林及落叶松林集中区域作为样地，每块区域中的树龄相同，便于试验人员进行比较。在研究中，针对样地的海拔高度、区域坡度以及林分的密度以及土壤成分等数据进行研究。

2.2 土壤样本的采集和测定

在本试验中研究的土壤区域成分为棕壤，试验人员可以在每块样地上随机进行采样点的选择，并使用土钻进行土壤样品的采集。在采样过程中要注意从土壤的不同深度进行样品的采集，保证其数据具备一定的代表性。同时，为了保证准确性，试验人员要在每个样地上进行多次的采样过程，防治偶然因素对试验进行造成影响。

完成土壤样品的采集之后，试验人员可以将部分试验土壤样品在冰箱中进行保存，用于后续对土壤中微生物的数量进行测量。针对另一部分土壤，试验人员可以对其进行风干和过滤处理，使用多种试验方法来测量土壤中的营养物质含量参数。在土壤微生物的测量过程中，试验人员一般是对土壤中的细菌、真菌以及放线菌3个微生物种群进行测定。针对不同的微生物种类，试验人员会使用不同的测量手段进行测定，细菌一般使用牛肉膏蛋白胨培养基，真菌采用马铃薯糖琼脂培养基，放线菌采用高氏1号培养基，针对不同类型的微生物使用不同的测量方法可以保证测量结果的准确性。

完成上述的测量并记录数据之后，试验人员可以使用数据分析软件对试验数据进行处理和分析。通常使用单因素方差分析方法，对不同的林木种类和不同土壤深度的理化性质和微生物数量存在较大差异时，对其存在的差别进行分析，并对微生物数量和土壤理化性质2方面内容的相关关系进行分析。

3 研究结果分析

3.1 土壤理化性质的变化

根据对试验数据的分析，在试验区域中，随着土壤深度的增加贴合土壤密度的增大，土壤层的含水量也会随之降低。根据对试验数据的数学分析，40cm以下的土壤与上层土壤存在较大的密度和含水量差异，同时，样地土壤一般呈现为弱酸性和中性。根据试验数据可以看出，在试验区域中土壤的养分分布也具有较强的层次性，各类营养物质的含量会随着土层深度的增加而逐渐升高。在落叶松和油松的混交林中，其各类土壤养分质量和纯种类的林业区域中存在较大的差异，这说明混交林会对土壤中的养分含量造成较大的影响，并且在各类杂交林中针阔混交林有效提升了土壤中的营养物质含量。

3.2 土壤微生物的分布

在对数据进行分析的过程中，试验人员通常使用土壤表层的微生物数量和底层的微生物数量的比值对土壤的实际质量和微生物分布情况进行分析。假如这一数据比值<2或是更高，说明该区域的土壤存在退化现象，>2或在2的附近，可以说明土壤状况良好。在本研究的试验区域中，各块区域的微生物数量均处于正常水平，并未出现异常的现象。

3.3 土壤微生物的数量和土壤理化性质的关系

土壤作为一种由多种成分组成的结构综合体，其性质会受到土壤中多种物质含量的影响。同时，物质含量和土壤性质又会对土壤中微生物数量造成影响，双方处在不断地相互影响和变化的过程中。土壤微生物和理化性质之间存在着极为密切的关系，理化性质会影响微生物的存活数量，微生物数量又反过来影响理化性质。土壤微生物数量会影响土壤的酸碱度以及养分数量，20cm深度以上的土壤层中，微生物数量和土壤养分之间呈现负相关，而在20cm以下的土壤中，二者关系呈现正相关。

4 试验讨论

通过对试验数据的分析可以看出，土壤的理化性质会随着土壤深度的增加呈现为较为规律的变化，一般表现为土壤的深度增加时土壤的含水量和养分数量降低。在这个变化过程中，土壤的N、P等营养物质的含量会发生变化，但是土壤的酸碱度不会发生显著变化。试验区域中的林木混交区域土壤状况较好，且落叶松白桦混交林的营养物质含量优于其他混交林。可以看出，区域的林木种类会对土壤的性质造成较大影响，有利于土壤养分的循环和积累，可以有效提升土壤中的营养物质含量水平。

土壤中的微生物数量则表现为垂直变化特征，微生物一般集中在20cm以上的土层中，且数量会随着土壤深度的逐渐增加而降低。土壤微生物数量的分布和变化和土壤中的营养物质含量、水分以及空气含量等参数有较大的关系。一般来说，土壤的表层含有较多的营养物质以及空气流通条件，同时温度条件也优于土壤下层，使微生物主要分布于土壤表层。

5 结语

从以上研究可以看出，在林业区域的土壤中微生物含量和土壤理化性质有较大的关系，二者之间呈现互相影响的状态。同时，从试验中也能看出，在林业区域中进行混交林的建设可以有效提升土壤理化性质和微生物含量，在未来的建设中应多加注意。

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