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1、中国农业科技导报 2007，9(3):7985 Journal of Agricultural Science and Technology 接收日期：2007-04-29 基金项目：英国皇家科学院 Asia-link 项目，编号：Asia-Link-001(81468) 资助。 作者简介：邓欢（1982-） ，男，江苏南京人，硕士研究生，研究方向为退化红壤恢复生态学和分子生态学。E-mail: 。通 讯作者尹睿 （1966-） ， 男， 内蒙古巴彦淖尔盟人， 副研究员， 博士， 硕士生导师， 研究方向为土壤微生物与生物化学。 E-mail: 侵蚀红壤区不同人工植被恢复下的土壤肥力比较 邓
2、欢1,2,3，张 斌4，王会利3,4，尹 睿1,2 (1中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室，南京 210008； 2中国科学院南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室，南京 210008； 3中国科学院研究生院，北京 100049；4中国科学院南京土壤研究所，南京 210008) 摘 要：人工重建植被是土壤侵蚀区植被恢复、提高土壤质量的主要途径之一。选择适宜的人工植被对快速恢复侵蚀土壤质量具有重要参考意义。主要研究了侵蚀红壤人工栽植马尾松林、胡枝子林和樟树林近 20 年后不同土层养分含量和土壤酶活性，综合评价了这 3 种不同植被类型对侵蚀红壤肥力重建的效果。
3、结果表明，3 种植被恢复的侵蚀红壤养分含量都显著增加，胡枝子林土壤养分含量显著高于马尾松和樟树林土壤；从以养分含量和土壤酶权重计算的土壤肥力综合指标值（IFI）来看，胡枝子和马尾松林土壤 IFI 值都显著高于樟树林地；在土壤剖面构造上，胡枝子林地表层和亚表层厚度显著大于马尾松和樟树林地。综合来看，对侵蚀红壤肥力重建效果最好的为胡枝子，其次为马尾松，再次为樟树。 关键词：侵蚀红壤；土壤肥力；土壤酶；人工植被 The Comparison of Soil Fertility Among Severely Eroded Red Soils Regenerated with Different Veg
4、etation Types DENG Huan1, 2, 3, ZHANG Bin4, WANG Hui-li3, 4, YIN Rui1, 2 (1. State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008; 2. Joint Open Laboratory of Soil and the Environment, Institute of Soil Science, Chinese Acad
5、emy of Sciences and Hongkong Baptist University, Nanjing 210008; 3. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049; 4. Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China) Abstract: Re-vegetation is a major way in restoration of eroded land and in promot
6、ion of soil quality. Different vegetation types have different effects on eroded soil restoration. It is very important to evaluate their effects for rapid regeneration of eroded lands. Field plots had been established to restore the severely eroded red soil with different vegetation types at Red So
7、il Ecological Experimental Station of CAS, Yingtan, Jiangxi Province in 1989. Three typical forest restoration types were selected, i.e, Pinus massoniana, Cinnamomum camphora and Lespedeza bicolor, to detect the nutrients content and enzyme activities in different soil layers. The objective was to a
8、ppraise their effectiveness in eroded red soil restoration. The results showed that re-vegetation markedly increased soil nutrient contents and enzyme activities for all the three vegetation types. The nutrient content in soil of Lespedeza bicolor field was significantly higher than those of Pinus m
9、assoniana and Cinnamomum camphora fields. IFI values of soils of Pinus massoniana and Lespedeza bicolor fields were significantly higher than that of Cinnamomum camphora field. It was also shown that both top-layer and sub-layer of soil profile was the thickest in Lespedeza bicolor field. So it was
10、concluded that Lespedeza bicolor is most effective in restoration of severely eroded red soil among the three vegetation types. Key words: eroded red soil; soil fertility; soil enzyme; man-made vegetation 我国东南部红壤面积 113 万km2，其中侵蚀面 积占 22%，达 25104 km21。红壤地区已成为我国 水土流失范围最广、程度较高的地区，严重程度仅 次于黄土高原，是我国治理土壤侵蚀和
11、水土流失的重点区域之一2。特别是在一些严重侵蚀地区，其 土壤在长期侵蚀作用下，土地切割破碎，自然植被 退化，生物多样性消失，土壤质量急剧下降，甚至 完全失去有机质层，心土或风化层裸露。这些地区80 中 国 农 业 科 技 导 报 9 卷 很难在短时期内依靠自然力恢复植被、减少水土流 失、改善生态环境。因此，人工重建植被就成为这 些极度侵蚀红壤区植被恢复、提高土壤质量的主要 途径之一。国内已经在不同地区开展了封育自然恢 复和人工重建植被恢复的试验研究。已有的研究结 果表明，红壤侵蚀区通过人工重建植被，能够比较 快地改良土壤，提高土壤保肥培肥能力3，土壤养 分含量可明显增加， 土壤物理性质可得到极
12、大改 善4，土壤生物学性状5和动物种群也可明显改 善6。但不同植被类型对侵蚀红壤质量恢复的效果 不同1, 5。 中国科学院红壤生态实验站于 1989 年在江西 鹰潭红壤侵蚀裸地上建立了不同人工植被恢复试 验，如今都已成长为郁闭度较高的成林。树木对土 壤的影响主要通过根系和凋落物两种途径。对于表 层土壤而言，凋落物的影响可能更为重要。凋落物 腐解后形成的有机物进入土壤，提高了土壤有机质 和养分含量，改善了土壤物理结构以及土壤生物的 生存环境，进而促进了土壤生物化学过程和生态功 能的恢复。不同植物，由于凋落物数量、组分和分 解速率不同，对土壤质量的影响也就不同。了解不 同植物对土壤质量，特别是侵蚀
13、裸地表层土壤质量 恢复的效果，对选择侵蚀红壤人工植被恢复模式具 有重要参考意义。本文选择实验站内在侵蚀裸地上 建立的人工马尾松林、樟树林和胡枝子林，分别代 表针叶林、阔叶林和灌木林，研究了不同植被类型 恢复下侵蚀红壤的养分状况、酶活性及其表层土壤 剖面构型，目的在于综合评价不同植被类型对侵蚀 红壤养分及其循环转化重建的效果，为退化红壤的 生态恢复管理提供基础资料。 1 材料与方法 1.1 样地概况 本试验在中国科学院红壤生态开放实验站进 行。该站位于江西省鹰潭市余江县刘家站， 281530N，1165530E，属中亚热带湿润季风气 候区，年均温 17.6，年均降水量 1 700 mm。试验 地
14、地形为丘陵缓坡，坡度 58，土壤为第四纪红 粘土发育的典型红壤。 1989 年启动植被恢复长期定 位试验，在侵蚀红壤上建立了针叶林马尾松（Pinus massoniana） 、 阔叶林樟树 （Cinnamomum camphora） 和灌木林胡枝子（Lespedeza bicolor）等人工林地， 林地封育，自然成长。 1.2 样品采集 采样时间为 2005 年 12 月。采样时根据土壤质 地和颜色分层采集土样。A 层为富含有机质、质地 松软、颜色呈黑色的表土层；B 层为有机质含量较 高、质地较硬、颜色呈红褐色的亚表土层；C 层为 有机质含量低、质地和颜色接近母质层的底土层。 在每个林地随机选
15、取 3 个样方，首先收集样方内新 鲜和半腐解的凋落物，然后挖开剖面，分别量取 A 层和 B 层厚度，最后分层采集土样。以保留的同期 侵蚀裸地为对照，裸地不分层，采集 013 cm 表 层土样。土样装入聚乙烯塑料袋，新鲜土样保存于 4冰箱，用于测定土壤酶活性。风干土样供测定 养分含量。凋落物 70烘干 24 h 后称重。 1.3 分析方法 土壤养分的测定。pH 值测定用混合指示剂比 色法；有机质含量测定用重铬酸钾-氧化外加热法； 全氮测定用凯氏法；全磷测定用酸溶-钼锑抗比色 法； 全钾用高氯酸-硝酸消煮法； 有效钾用乙酸铵提 取法。 土壤酶活性测定7。 转化酶： 3,5-二硝基水杨酸 比色法；多酚氧化酶：邻苯三酚比色法；-葡萄糖 苷酶：硝基酚比色法；脲酶:苯酚-次氯酸钠比色法； 酸性磷酸酶：对硝基苯磷酸二钠法。酶活性用每g 土每 24 h产生的产物的mol表示。 凋落物碳、氮及木质素含量测定。取新鲜凋落 叶片，采用酚醇提取法测定木质素含量8，碳、氮 含量同土壤养分测定方法。 1.4 数据分析 土壤肥力综合指标值（IFI）计算以土壤养分含 量和酶活性为单项肥力指标， 采用SPSS10.0 软件计 算各肥力指
